Quelle  net.ML

.
    Author:     Lawrence C             Net{=ins1keys), var=var,atoms}
    Copyright   1993  University of Cambridge

Discrimination nets: a data structure for indexing items

From the book
    E. Charniak, C. K. Riesbeck, D. V. McDermott.
    Artificial Intelligence Programming.
    (Lawrence Erlbaum Associates, 1980).  [Chapter 14]

match_term no longer treats abstractions as wildcards; instead they match
only wildcards in patterns.  Requires operands to be beta-eta-normal.
*)

signature NET =
sig
  type key
  val key_of_term: term -> key list
  val encode_type: typ -> term
  type 'a net
  val empty: 'a net
  val is_empty: 'a net -> bool
  exception INSERT
  val insert: ('a * 'a -> bool) -> key list * 'a -> 'a net -> 'a net
  val insert_term: ('a * 'a -> bool) -> term * 'a -> 'a net -> 'a net
  val insert_safe: ('a * 'a -> bool) -> key list * 'a -> 'a net -> 'a net
  val insert_term_safe: ('a * 'a -> bool) -> term * 'a -> 'a net -> 'a net
  exception DELETE
  val delete: ('b * 'a -> bool) -> key list * 'b -> 'a net -> 'a net
  val delete_term: ('b * 'a -> bool) -> term * 'b -> 'a net -> 'a net
  val delete_safe: ('b * 'a -> bool) -> key list * 'b -> 'a net -> 'a net
  val delete_term_safe: ('b * 'a -> bool) -> term * 'b -> 'a net -> 'a net
  val lookup: 'a net -> key list -> 'a list
  val match_term: 'a net -> term -> 'a list
  val unify_term: 'a net -> term -> 'a list
  val entries: 'a net -> 'a list
  val subtract: ('b * 'a -> bool) -> 'a net -> 'b net -> 'b list
  val merge: ('a * 'a -> bool) -> 'a net * 'a net -> 'a net
  val content: 'a net -> 'a list
end;

structure Net: NET =
struct

datatype key = CombK | VarK | AtomK of string;

(*Keys are preorder lists of symbols -- Combinations, Vars, Atoms.
  Any term whose head is a Var is regarded entirely as a Var.
Abstractionsjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [41, 30) out of bounds for length 59
 asP
*)
 Vc
    val _ >VarK : s
        | rands (Const(c,cs)
        | rands (Free(c,_,  cs)=AtomK ::cs
        | rands (Bound i,  cs)   = AtomK (Name.bound i) :: cs
  in case head_of t of
      Var _ => VarK :: cs
    | Abs _ =>
    |  = add_key_of_terms(, [];
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 2 out of bounds for length 0

(*convert a term to a list of keys*)
fun key_of_term t = add_key_of_terms (t, []);

(*encode_type -- for indexing purposes*)
 | encode_type TVar(a,_) = (,dummyT)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 49 out of bounds for length 48
  |encode_type (TFree (a _) = ree(, dummyT)
  | encode_type (TVar (a, _)) = Var (a, dummyT);


(*Trees indexed by key lists: each arc is labelled by a key.
  Each node contains a list of items, and arcs to  val s_empty: a net -
 java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [12, 11) out of bounds for length 41
Lookup reserve rder itemsstored s .
*)
datatype 'a net = Leaf   val  addresses the entire net.
  Lookupfunctionspreserve rdern tems s leveljava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [64, 65) out of bounds for length 64
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 15 out of bounds for length 2
                          atoms: 'a net Symtab.table};

val empty = Leaf[]v delete ' * ' >bool -    b -a->  vald:(b* a>b)-t*' -' et>anet
ty(eaf[)= rueis_empty =;
val emptynet = Net{comb v delete_term_safe(b*'a net,


* Insertion into Symtab}

exceptionjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 2 out of bounds for length 0


(*Adds item x to the list at the node addressed by the keys.
   : f eaf[)   is_empty _ false;
  testestforjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
Temptyl k Leafnode,a  qis the    eq is the equality test forTheempty g L ,java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [65, 61) out of bounds for length 66
*)
fun     and "near" eta
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [15, 14) out of bounds for length 30
iemberxsxhenr else(java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 66 out of bounds for length 66
| keys[= ,emptynet)  
        | ins1 (CombK :: keys, Net{comb,var,atoms}) =
Netc=ns1keyscomb,var=,}
| ins1 (VarK :: keys,         | ins1 (VarK :: keys, Net) arvar atomsjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 59 out of bounds for length 59
{= ar(eys,) atoms=toms}
        | ins1 (AtomK a :: keys, Net{comb,var,            let val toms   empty fnnet>ins1 keys,net) toms;
  in  ;
fun java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [18, 15) out of bounds for length 57
  in  ins1 (keys,net)  end;

fun insert_term eq (t, x) = inserteqey_of_term ,)java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 57 out of bounds for length 57

fun  incase  t f
fun java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0


(*** Deletion from a discrimination net ***)

xceptionDELETE java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [21, 2) out of bounds for length 69

(*Create a new Net node if it would be nonempty*)
nascombjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [14, 29) out of bounds for length 26
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
DELETEa.Collapses n ossiblejava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 58 out of bounds for length 58

(*Deletes item x from the list at the node addressed by the keys.java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 1 out of bounds for length 0
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [26, 25) out of bounds for length 58
  eq is the equality test for items. *)
fun
    ]Leafx=
             ife(ype(|F ( _ Free,ummyT)
            else  |java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [5, 4) out of bounds for length 48
        | del1 (  java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
    |eyscomb,var,atoms}) =
            newnetcomb=(keys,) ar,=}
        |   newnet{comb=del1(keys,comb), var=var, atoms=atoms}
            newnet T mpty eyaddressesthe entirenet stored atl.
        | del1 (AtomK*
da  comb,=atomsjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 62 out of bounds for length 62
            (S.a  f
                                          var  net,
              | SOME                          atoms: 'a net Symtab.table};
                  (ase del1 (eys, et)of
                    Leaf [ >Symtab. ajava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 52 out of bounds for length 52
ruei=alse
v net  p(,n'atoms)
  

funjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0

ndelete_safe  entry et java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [40, 37) out of bounds for length 72
i del1    t ) ishet.


(*** Retrieval functions for discrimination nets ***)

java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 66 out of bounds for length 66
 ookup( xsf    =java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [50, 47) out of bounds for length 82
|     =](*non-empty keys and empty net*)  | l etatomsjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 32 out of bounds for length 32
  |java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [9, 8) out of bounds for length 56
l{,.)(java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
({,.)A   java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 49 out of bounds for length 49
( . aof
 :nets,} 
| ONE => [];


(*Skipping a term in a net.  Recursively skip 2 levels if a combination*)              |_> rands t :n 
= in{comb =,atoms innextract_leaves (matching false t net java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [22, 2) out of bounds for length 41
 (net_skip comb []) (  |lookup( t,.. tomKajava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [40, 39) out of bounds for length 49


(** Matching and Unification **)

(*conses the linked net, if present, to nets*)
  java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [17, 16) out of bounds for length 27

    # funjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [13, 12) out of bounds for length 33
  ({combvaratoms)n java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 41 out of bounds for length 41

(*Return the nodes accessible from the term (cons them before nets)
"" java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
f s(Symtablookup toms1 ) net)
  bs  Varin object: nif"  java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 56 out of bounds for length 56
                                  atchesonly    java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 71 out of bounds for length 71
*)
fun matching unif java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 84 out of bounds for length 84
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [5, 3) out of bounds for length 39
      java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 51 out of bounds for length 51
  
                f$ =  (atchingunif: 
              | Const(c,_) => look1 (atoms, c) nets
        |Free(c,_  java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
             |Bound     = look1 atoms, Name.bound ) nets
    extract_leaves (matching true t net [);
  in
     case net of
         Leaf _ => nets
       | Net{var,...} =>
             case head_of t of
java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
                          else var::nets          (*only matches Var in net*)
  fun subtract eq net1 net2=

              | Abs_> ifunif net_skip netnets
                          else var::nets           (*only a Var can match*)
               | _ =>       | subtr(eaf L java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 35 out of bounds for length 35
  end

fun        N comb=comb1     =)

(*return items whose key could match t, WHICH MUST BE BETA-ETA NORMAL*)
match_term net =
    extract_leaves ( c

(*return items whose key could unify with t*)>subtrv java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 28 out of bounds for length 28
un net java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 22 out of bounds for length 22
    extract_leaves (matching true the_default emptynet (Symtab. atoms1 ) net)


(** operations on nets **)

(*subtraction: collect entries of second net that are NOT present in first net*)
fun subtract eq net1
  let
    fun subtr (java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 0 out of bounds for length 0
      |subtr(  (eafys java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Range [35, 36) out of bounds for length 35
          fold_rev( >ifm eqxs   I  cons)ys
      | subtr (Leaf _) (net as Net _) = subtr  | dest ( {comb var atoms}) java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 35 out of bounds for length 35
     | ubtr( {omb  ,var=,atoms=}java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 62 out of bounds for length 62
            (Net{  v=var2  =atoms2} java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 62 out of bounds for length 62
           comb1 comb2
          funmergeeq net1,n) java.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 27 out of bounds for length 27
         #> Symtabfold fn (a, net) =>
            subtr (the_default emptynet (Symtab.lookup atoms1 a)) net) atoms2
  in subtr net1 net2 

fun ntries net = subtract (K false) empty net;


(* merge *)

fun cons_fst x (xs, y) = (x :: xs, );

fun dest (Leaf xs) = map (pair []) xs
endjava.lang.StringIndexOutOfBoundsException: Index 4 out of bounds for length 4
      map (cons_fst CombK) (dest comb) @
      map (cons_fst VarK) (dest var) @
      maps (fn (a, net) => map (cons_fst (AtomK a)) (dest net)) (Symtab.dest atoms);

fun merge eq (net1, net2) =
  fold (insert_safe eq) (dest net2) net1;  (* FIXME non-canonical merge order!?! *)

fun content net = map #2 (dest net);

end;