added same-fringe
authorJim Pryor <profjim@jimpryor.net>
Thu, 2 Jun 2011 23:46:28 +0000 (19:46 -0400)
committerJim Pryor <profjim@jimpryor.net>
Thu, 2 Jun 2011 23:46:28 +0000 (19:46 -0400)
Signed-off-by: Jim Pryor <profjim@jimpryor.net>
code/same-fringe.rkt [new file with mode: 0644]

diff --git a/code/same-fringe.rkt b/code/same-fringe.rkt
new file mode 100644 (file)
index 0000000..8a8a7ba
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,193 @@
+#lang racket
+(require racket/control) ; this tells Scheme to let us use shift and reset
+
+(define (visit yield t)
+  (cond [(pair? t) (visit yield (car t)) (visit yield (cdr t))]
+        [else (yield t)]))
+
+
+; delimcc-based implementation of coroutines, following http://okmij.org/ftp/continuations/implementations.html#caml-shift
+(define (coroutine2 main start thread)
+  (letrec ([yield (lambda (x) (shift0 k (cons x k)))]
+           [loop (lambda (curk data)
+                   (let ([x (car data)] [k (cdr data)])
+                     (cond
+                       [(eq? k 'finished) (loop curk (curk x))]
+                       [(eq? k 'exit) x]
+                       [else (loop k (curk x))])))])
+    (loop (lambda (x) (reset0 (cons (thread yield x) 'finished))) (reset0 (cons (main yield start) 'exit)))))
+
+; call/cc-based, following Xavier Leroy's ocaml-callcc
+(define (coroutine2^ main start thread)
+  (let/cc initk (let* ([curk initk]
+                       [yield (lambda (x) (let/cc k (let ([oldk curk]) (set! curk k) (oldk x))))])
+                  (main yield (begin (thread yield (let/cc k2 (set! curk k2) start)))))))
+
+(define (proc coroutine2 max1 max2)
+  (letrec ([proc1 (lambda (yield n) (if (>= n max1) (begin (displayln "1: exit") 100) (begin (display "1: received ") (displayln n) (proc1 yield (yield (+ 1 n))))))]
+           [proc2 (lambda (yield n) (if (>= n max2) (begin (displayln "2: finished") -2) (begin (display "2: received ") (displayln n) (proc2 yield (yield (+ 1 n))))))])
+    (coroutine2 proc1 0 proc2)))
+
+; the following is meant to be a general-purpose handler with the following behavior:
+; 1. call main with start
+; 2. first yield to proc1, which yields back to main,
+; 3. then main yields to proc2, which yields back to main; and so on
+; 4. when either proc finishes, subsequent yields from main which would have gone to that procedure instead always return #f
+; 5. we stop looping only when main finishes
+(define (coroutine3 main start proc1 proc2)
+  (letrec ([yield (lambda (x) (shift0 k (cons x k)))]
+           [false (lambda (x) (reset0 (false (shift0 k (cons #f k)))))]
+           [loop (lambda (inmain curk otherk data)
+                   (let ([x (car data)] [k (cdr data)])
+                     (cond
+                       [(eq? k 'finished) (loop #t otherk false (curk x))]
+                       [(eq? k 'exit) x]
+                       [inmain (loop #f k otherk (curk x))]
+                       [else (loop #t otherk k (curk x))])))])
+    (loop #t (lambda (x) (reset0 (cons (proc1 yield x) 'finished)))
+          (lambda (x) (reset0 (cons (proc2 yield x) 'finished)))
+          (reset0 (cons (main yield start) 'exit)))))
+
+; the same-fringe application doesn't make use of the 'start or 'restart parameters
+; the 'blah values yielded to the leaf-iterators are ignored too
+(define (same-fringe1 tree1 tree2)
+  (letrec ([next1 (lambda (yield x) (visit yield tree1))]
+           [next2 (lambda (yield x) (visit yield tree2))]
+           [main (lambda (yield x)
+                   (let* ([leaf1 (yield 'blah)]
+                          [leaf2 (yield 'blah)])
+                     (cond [(and leaf1 leaf2) (and (equal? leaf1 leaf2) (main yield 'blah))]
+                           [(or leaf1 leaf2) #f]
+                           [else #t])))])
+           (coroutine3 main 'restart next1 next2)))
+
+
+; another delimcc solution, based on Biernacki, Danvy and Shan "On the static and dynamic extents of delimited continuations" 2006, section 4.1.4
+; here, next1 = '(leaf1 . thunk_for_more_leaves); final thunk => '(finished . #f)
+(define (make-enumerator2 tree)
+  (define (yield x) (shift k (cons x k)))
+  (reset (visit yield tree) '(finished . #f)))
+  
+(define (same-fringe2 tree1 tree2)
+  (define next1 (make-enumerator2 tree1))
+  (define next2 (make-enumerator2 tree2))
+  (letrec ([loop (lambda (res1 res2)
+                   (let* ([leaf1 (car res1)]
+                          [leaf2 (car res2)]
+                          [next1 (cdr res1)]
+                          [next2 (cdr res2)])
+                     (cond
+                       [(and next1 next2) (and (equal? leaf1 leaf2) (loop (next1) (next2)))]
+                       [(or next1 next2) #f]
+                       [else #t])))])
+    (loop next1 next2)))
+
+
+; call/cc solution, from http://c2.com/cgi/wiki?SameFringeProblem ("Scheme Language, using CoRoutines")
+; here, (next1) => '(1 . #t); (next1) => '(2 . #t); (next1) => '(finished . #f)
+(define (make-enumerator3 t)
+  (letrec ([resk #f]
+           [yieldk #f]
+           [resume (lambda () (let/cc k
+                                (set! yieldk k)
+                                (cond [(eq? resk #f)
+                                       (visit yield t)
+                                       (set! resk 'finished)
+                                       (yieldk (cons 'finished #f))]
+                                      [(eq? resk 'finished)
+                                       #;(error "End of generator")
+                                       (yieldk (cons 'finished #f))
+                                       ]
+                                      [else (resk)])))]
+           [yield (lambda (x) (let/cc k
+                                 (set! resk k)
+                                 (yieldk (cons x #t))))])
+    resume))
+
+(define (same-fringe3 tree1 tree2)
+  (define next1 (make-enumerator3 tree1))
+  (define next2 (make-enumerator3 tree2))
+  (letrec ([loop (lambda (res1 res2)
+                   (let* ([leaf1 (car res1)]
+                          [leaf2 (car res2)]
+                          [isleaf1 (cdr res1)]
+                          [isleaf2 (cdr res2)])
+                     (cond
+                       [(and isleaf1 isleaf2) (and (equal? leaf1 leaf2) (loop (next1) (next2)))]
+                       [(or isleaf1 isleaf2) #f]
+                       [else #t])))])
+    (loop (next1) (next2))))
+
+
+
+(define (test same-fringe)
+  (define tree1 '(((1 . 2) . (3 . 4)) . (5 . 6)))
+  (define tree2 '(1 . (((2 . 3) . (4 . 5)) . 6)))
+  (define tree3 '(1 . (((2 . 3) . (4 . 5)) . 7)))
+  (define tree4 '(((1 . 2) . (4 . 5)) . 7))
+  (define tree5 '(((1 . 2) . (3 . 4)) . 5))
+  (define tree6 '(((10 . 2) . (3 . 4)) . 5))
+  (define tree7 8)
+  (and (same-fringe tree1 tree2)
+       (same-fringe tree7 tree7)
+       (not (or
+             (same-fringe tree1 tree3)         
+             (same-fringe tree1 tree4)
+             (same-fringe tree4 tree1)
+             (same-fringe tree5 tree1)
+             (same-fringe tree1 tree5)
+             (same-fringe tree1 tree6)
+             (same-fringe tree6 tree1)
+             (same-fringe tree6 tree7)
+             ))))
+
+#|
+
+In Lua, using CoRoutines:
+ function tree_leaves(tree)
+    if tree.leaf then
+        coroutine.yield(tree.leaf)
+    else                          
+        tree_leaves(tree.left)
+        tree_leaves(tree.right)
+    end                                        
+ end
+ function same_fringe(tree1, tree2)                                  
+    local iter1 = coroutine.wrap(tree_leaves)
+    local iter2 = coroutine.wrap(tree_leaves)    
+    for node in iter1, tree1 do                        
+        if node ~= iter2(tree2) then                   
+            return false
+        end
+    end                                                     
+    return iter2() == nil
+ end
+
+In OCaml:
+# #require "delimcc";;
+# open Delimcc;;
+# type seq = End | Next of int * seq computation
+  and 'a computation = unit -> 'a;;
+# type 'a tree = Leaf of 'a | Node of 'a tree * 'a tree;;
+# let rec visit p = function Leaf i -> shift p (fun a -> Next (i, a)) | Node (t1,t2) -> let () = visit p t1 in visit p t2;;
+# let prompt mid = let p = new_prompt() in push_prompt p (mid p);;
+val prompt : ('a Delimcc.prompt -> unit -> 'a) -> 'a = <fun>
+# let make_seq t = prompt (fun p () -> let () = visit p t in End);;
+val make_seq : int tree -> seq = <fun>
+# let tree1 = Node (Node (Node(Leaf 1,Leaf 2), Node(Leaf 3,Leaf 4)), Node(Leaf 5,Leaf 6));;
+# let next1 = make_seq tree1;;
+val next1 : seq = Next (1, <fun>)
+# let next2 = match next1 with Next(_,f) -> f ();;
+val next2 : seq = Next (2, <fun>)
+# let next3 = match next2 with Next(_,f) -> f ();;
+val next3 : seq = Next (3, <fun>)
+# let next4 = match next3 with Next(_,f) -> f ();;
+val next4 : seq = Next (4, <fun>)
+# let next5 = match next4 with Next(_,f) -> f ();;
+val next5 : seq = Next (5, <fun>)
+# let next6 = match next5 with Next(_,f) -> f ();;
+val next6 : seq = Next (6, <fun>)
+# let next7 = match next6 with Next(_,f) -> f ();;
+val next7 : seq = End
+
+|#