changes.
[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / BuildLattice.java
1 package Analysis.SSJava;
2
3 import java.util.HashMap;
4 import java.util.HashSet;
5 import java.util.Iterator;
6 import java.util.Map;
7 import java.util.Set;
8
9 import IR.Descriptor;
10 import IR.MethodDescriptor;
11 import Util.Pair;
12
13 public class BuildLattice {
14
15   private LocationInference infer;
16
17   public BuildLattice(LocationInference infer) {
18     this.infer = infer;
19   }
20
21   public SSJavaLattice<String> buildLattice(Descriptor desc) {
22
23     HierarchyGraph inputGraph = infer.getSkeletonCombinationHierarchyGraph(desc);
24     LocationSummary locSummary = infer.getLocationSummary(desc);
25
26     Set<HNode> nodeSetWithCompositeLocation = new HashSet<HNode>();
27     if (desc instanceof MethodDescriptor) {
28       FlowGraph flowGraph = infer.getFlowGraph((MethodDescriptor) desc);
29
30       for (Iterator iterator = inputGraph.getNodeSet().iterator(); iterator.hasNext();) {
31         HNode hnode = (HNode) iterator.next();
32         Descriptor hnodeDesc = hnode.getDescriptor();
33         if (hnodeDesc != null) {
34           NTuple<Descriptor> descTuple = new NTuple<Descriptor>();
35           descTuple.add(hnodeDesc);
36
37           if (flowGraph.contains(descTuple)) {
38             FlowNode flowNode = flowGraph.getFlowNode(descTuple);
39             if (flowNode.getCompositeLocation() != null) {
40               nodeSetWithCompositeLocation.add(hnode);
41             }
42           }
43
44         }
45       }
46
47     }
48
49     BasisSet basisSet = inputGraph.computeBasisSet(nodeSetWithCompositeLocation);
50     debug_print(inputGraph);
51
52     Family family = generateFamily(basisSet);
53     Map<Set<Integer>, Set<Set<Integer>>> mapImSucc = coveringGraph(basisSet, family);
54
55     SSJavaLattice<String> lattice = buildLattice(basisSet, inputGraph, locSummary, mapImSucc);
56     return lattice;
57
58   }
59
60   private SSJavaLattice<String> buildLattice(BasisSet basisSet, HierarchyGraph inputGraph,
61       LocationSummary locSummary, Map<Set<Integer>, Set<Set<Integer>>> mapImSucc) {
62
63     SSJavaLattice<String> lattice =
64         new SSJavaLattice<String>(SSJavaAnalysis.TOP, SSJavaAnalysis.BOTTOM);
65
66     Map<Set<Integer>, String> mapFToLocName = new HashMap<Set<Integer>, String>();
67
68     Set<Set<Integer>> keySet = mapImSucc.keySet();
69     for (Iterator iterator = keySet.iterator(); iterator.hasNext();) {
70       Set<Integer> higher = (Set<Integer>) iterator.next();
71
72       String higherName = generateElementName(basisSet, inputGraph, mapFToLocName, higher);
73
74       HNode higherNode = inputGraph.getHNode(higherName);
75       if (higherNode != null && higherNode.isSharedNode()) {
76         lattice.addSharedLoc(higherName);
77       }
78       Set<Descriptor> descSet = inputGraph.getDescSetOfNode(higherNode);
79       // System.out.println("higherName=" + higherName + "  higherNode=" + higherNode + "  descSet="
80       // + descSet);
81       for (Iterator iterator2 = descSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
82         Descriptor d = (Descriptor) iterator2.next();
83         locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(d.getSymbol(), higherName);
84       }
85       // locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(higherName, higherName);
86
87       Set<Set<Integer>> lowerSet = mapImSucc.get(higher);
88       for (Iterator iterator2 = lowerSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
89         Set<Integer> lower = (Set<Integer>) iterator2.next();
90
91         String lowerName = generateElementName(basisSet, inputGraph, mapFToLocName, lower);
92         HNode lowerNode = inputGraph.getHNode(lowerName);
93         if (lowerNode != null && lowerNode.isSharedNode()) {
94           lattice.addSharedLoc(lowerName);
95         }
96
97         Set<Descriptor> lowerDescSet = inputGraph.getDescSetOfNode(lowerNode);
98         // System.out.println("lowerName=" + lowerName + "  lowerNode=" + lowerNode + "  descSet="
99         // + lowerDescSet);
100         for (Iterator iterator3 = lowerDescSet.iterator(); iterator3.hasNext();) {
101           Descriptor d = (Descriptor) iterator3.next();
102           locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(d.getSymbol(), lowerName);
103         }
104         // locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(lowerName, lowerName);
105
106         if (higher.size() == 0) {
107           // empty case
108           lattice.put(lowerName);
109         } else {
110           lattice.addRelationHigherToLower(higherName, lowerName);
111         }
112
113       }
114
115     }
116
117     return lattice;
118   }
119
120   public HNode getCombinationNodeInSCGraph(Descriptor desc, HNode nodeFromSimpleGraph) {
121
122     HierarchyGraph scGraph = infer.getSkeletonCombinationHierarchyGraph(desc);
123
124     if (nodeFromSimpleGraph.isSkeleton()) {
125       return scGraph.getCurrentHNode(nodeFromSimpleGraph);
126     }
127
128     Set<HNode> combineSkeletonNodeSet =
129         infer.getSimpleHierarchyGraph(desc).getCombineSetByCombinationNode(nodeFromSimpleGraph);
130     HNode combinationNodeInSCGraph =
131         infer.getSkeletonCombinationHierarchyGraph(desc).getMapCombineNodeSetToCombinationNode()
132             .get(combineSkeletonNodeSet);
133
134     // Set<HNode> combineSkeletonNodeSet =
135     // infer.getSimpleHierarchyGraph(desc).getCombineSetByCombinationNode(simpleGraphNode);
136     // HNode combinationNodeInSCGraph =
137     // infer.getSkeletonCombinationHierarchyGraph(desc).getCombinationNode(combineSkeletonNodeSet);
138     return combinationNodeInSCGraph;
139   }
140
141   public SSJavaLattice<String> insertIntermediateNodesToStraightLine(Descriptor desc,
142       SSJavaLattice<String> skeletonLattice) {
143
144     // perform DFS that starts from each skeleton/combination node and ends by another
145     // skeleton/combination node
146
147     HierarchyGraph simpleGraph = infer.getSimpleHierarchyGraph(desc);
148     HierarchyGraph scGraph = infer.getSkeletonCombinationHierarchyGraph(desc);
149     LocationSummary locSummary = infer.getLocationSummary(desc);
150
151     SSJavaLattice<String> lattice = skeletonLattice.clone();
152
153     Set<HNode> visited = new HashSet<HNode>();
154
155     Set<HNode> nodeSet = simpleGraph.getNodeSet();
156
157     Map<TripleItem, String> mapIntermediateLoc = new HashMap<TripleItem, String>();
158
159     System.out.println("*insert=" + desc);
160     System.out.println("***nodeSet=" + nodeSet);
161     for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
162       HNode node = (HNode) iterator.next();
163       System.out.println("node=" + node);
164
165       if (node.isSkeleton() && (!visited.contains(node))) {
166         visited.add(node);
167
168         Set<HNode> outSet = simpleGraph.getOutgoingNodeSet(node);
169         for (Iterator iterator2 = outSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
170           HNode outNode = (HNode) iterator2.next();
171
172           if (!outNode.isSkeleton()) {
173             if (outNode.isCombinationNode()) {
174               expandCombinationNode(desc, lattice, visited, mapIntermediateLoc, locSummary, outNode);
175             } else {
176               // we have a node that is neither combination or skeleton node
177               // System.out.println("%%%skeleton node=" + node + "  outNode=" + outNode);
178               HNode startNode = scGraph.getCurrentHNode(node);
179
180               // if (node.getDescriptor() != null) {
181               // // node is a skeleton node and it might be merged into another node in the SC
182               // graph.
183               // startNode = scGraph.getHNode(node.getDescriptor());
184               // } else {
185               // // this node has already been merged before the SC graph.
186               // startNode = node;
187               // }
188
189               Set<HNode> endNodeSetFromSimpleGraph =
190                   simpleGraph.getDirectlyReachableSkeletonCombinationNodeFrom(outNode, null);
191
192               // System.out.println("endNodeSetFromSimpleGraph=" + endNodeSetFromSimpleGraph
193               // + "   from=" + outNode);
194               Set<HNode> endCombNodeSet = new HashSet<HNode>();
195               for (Iterator iterator3 = endNodeSetFromSimpleGraph.iterator(); iterator3.hasNext();) {
196                 HNode endNode = (HNode) iterator3.next();
197                 endCombNodeSet.add(getCombinationNodeInSCGraph(desc, endNode));
198               }
199               // System.out.println("endCombNodeSet=" + endCombNodeSet);
200               visited.add(outNode);
201               if (endCombNodeSet.size() > 0) {
202                 // follows the straight line up to another skeleton/combination node
203                 endCombNodeSet = removeTransitivelyReachToNode(desc, startNode, endCombNodeSet);
204               } else if (endCombNodeSet.size() == 0) {
205                 // the outNode is (directly/transitively) connected to the bottom node
206                 // therefore, we just add a dummy bottom HNode to the endCombNodeSet.
207                 endCombNodeSet.add(LocationInference.BOTTOMHNODE);
208               }
209
210               recurDFSNormalNode(desc, lattice, startNode, endCombNodeSet, visited,
211                   mapIntermediateLoc, 1, locSummary, outNode);
212             }
213
214           }
215
216         }
217       } else if (!node.isSkeleton() && !node.isCombinationNode() && !node.isMergeNode()
218           && !visited.contains(node)) {
219
220         System.out.println("n=" + node);
221
222         // an intermediate node 'node' may be located between "TOP" location and a skeleton node
223         if (simpleGraph.getIncomingNodeSet(node).size() == 0) {
224
225           // this node will be directly connected to the TOP location
226           // start adding the following nodes from this node
227
228           Set<HNode> endNodeSetFromSimpleGraph =
229               simpleGraph.getDirectlyReachableSkeletonCombinationNodeFrom(node, null);
230
231           Set<HNode> endCombNodeSet = new HashSet<HNode>();
232           for (Iterator iterator3 = endNodeSetFromSimpleGraph.iterator(); iterator3.hasNext();) {
233             HNode endNode = (HNode) iterator3.next();
234             endCombNodeSet.add(getCombinationNodeInSCGraph(desc, endNode));
235           }
236
237           System.out.println("endCombNodeSet=" + endCombNodeSet);
238           HNode startNode = LocationInference.TOPHNODE;
239           visited.add(startNode);
240           if (endCombNodeSet.size() > 0) {
241             // follows the straight line up to another skeleton/combination node
242             // endCombNodeSet = removeTransitivelyReachToNode(desc, node, endCombNodeSet);
243             recurDFSNormalNode(desc, lattice, startNode, endCombNodeSet, visited,
244                 mapIntermediateLoc, 1, locSummary, node);
245           }
246
247         }
248
249       }
250     }
251
252     return lattice;
253
254   }
255
256   private void expandCombinationNode(Descriptor desc, SSJavaLattice<String> lattice,
257       Set<HNode> visited, Map<TripleItem, String> mapIntermediateLoc, LocationSummary locSummary,
258       HNode cnode) {
259
260     // expand the combination node 'outNode'
261     // here we need to expand the corresponding combination location in the lattice
262     HNode combinationNodeInSCGraph = getCombinationNodeInSCGraph(desc, cnode);
263
264     HierarchyGraph simpleGraph = infer.getSimpleHierarchyGraph(desc);
265
266     Set<HNode> combineSkeletonNodeSet = simpleGraph.getCombineSetByCombinationNode(cnode);
267
268     // System.out.println("combineSkeletonNodeSet=" + combineSkeletonNodeSet);
269
270     Set<HNode> combinationNodeSet =
271         simpleGraph.getCombinationNodeSetByCombineNodeSet(combineSkeletonNodeSet);
272
273     // System.out.println("combinationNodeSet=" + combinationNodeSet);
274
275     Set<HNode> endNodeSetFromSimpleGraph =
276         simpleGraph.getDirectlyReachableSkeletonCombinationNodeFrom(cnode, combinationNodeSet);
277     // System.out.println("-endNodeSetFromSimpleGraph=" + endNodeSetFromSimpleGraph);
278     Set<HNode> endCombNodeSet = new HashSet<HNode>();
279     for (Iterator iterator3 = endNodeSetFromSimpleGraph.iterator(); iterator3.hasNext();) {
280       HNode endNode = (HNode) iterator3.next();
281       endCombNodeSet.add(getCombinationNodeInSCGraph(desc, endNode));
282     }
283     visited.add(cnode);
284
285     // follows the straight line up to another skeleton/combination node
286     if (endCombNodeSet.size() > 0) {
287       System.out.println("---endCombNodeSet=" + endCombNodeSet);
288       endCombNodeSet =
289           removeTransitivelyReachToNode(desc, combinationNodeInSCGraph, endCombNodeSet);
290
291       recurDFS(desc, lattice, combinationNodeInSCGraph, endCombNodeSet, visited,
292           mapIntermediateLoc, 1, locSummary, cnode);
293     } else {
294       endCombNodeSet.add(LocationInference.BOTTOMHNODE);
295       System.out.println("---endCombNodeSet is zero");
296       System.out.println("---endNodeSetFromSimpleGraph=" + endNodeSetFromSimpleGraph);
297       System.out.println("---incoming=" + simpleGraph.getIncomingNodeSet(cnode));
298       recurDFS(desc, lattice, combinationNodeInSCGraph, endCombNodeSet, visited,
299           mapIntermediateLoc, 1, locSummary, cnode);
300
301     }
302
303   }
304
305   private Set<HNode> removeTransitivelyReachToNode(Descriptor desc, HNode startNode,
306       Set<HNode> endNodeSet) {
307
308     // if an end node is not directly connected to the start node in the SC graph
309     // replace it with a directly connected one which transitively reaches to it.
310
311     HierarchyGraph scGraph = infer.getSkeletonCombinationHierarchyGraph(desc);
312
313     Set<HNode> newEndNodeSet = new HashSet<HNode>();
314     for (Iterator iterator = endNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
315       HNode endNode = (HNode) iterator.next();
316       if (scGraph.isDirectlyConnectedTo(startNode, endNode)) {
317         newEndNodeSet.add(endNode);
318       } else {
319         HNode newEndNode =
320             getDirectlyReachableNodeFromStartNodeReachToEndNode(scGraph, startNode, endNode);
321         // System.out.println("#### old END NODE=" + endNode + " --->" + newEndNode);
322         newEndNodeSet.add(newEndNode);
323       }
324     }
325
326     // System.out.println("removeTransitivelyReachToNode=" + endNodeSet + "  newSet=" +
327     // newEndNodeSet);
328
329     return newEndNodeSet;
330
331   }
332
333   private HNode getDirectlyReachableSCNodeFromEndNode(HierarchyGraph scGraph, HNode startNode,
334       Set<HNode> endNodeSet) {
335
336     System.out.println("getDirectlyReachableSCNodeFromEndNode start=" + startNode + " endNodeSet="
337         + endNodeSet);
338     Set<HNode> newStartNodeSet = new HashSet<HNode>();
339
340     for (Iterator iterator = endNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
341       HNode endNode = (HNode) iterator.next();
342       Set<HNode> connectedToEndNodeSet = scGraph.getIncomingNodeSet(endNode);
343
344       for (Iterator iterator2 = connectedToEndNodeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
345         HNode curNode = (HNode) iterator2.next();
346         if (recurConnectedFromStartNode(scGraph, startNode, curNode, new HashSet<HNode>())) {
347           newStartNodeSet.add(curNode);
348         }
349       }
350     }
351
352     System.out.println("newStartNodeSet=" + newStartNodeSet);
353
354     if (newStartNodeSet.size() == 0) {
355       newStartNodeSet.add(startNode);
356     }
357
358     return newStartNodeSet.iterator().next();
359   }
360
361   private boolean recurConnectedFromStartNode(HierarchyGraph scGraph, HNode startNode,
362       HNode curNode, Set<HNode> visited) {
363     // return true if curNode is transitively connected from the startNode
364
365     boolean isConnected = false;
366     Set<HNode> inNodeSet = scGraph.getIncomingNodeSet(curNode);
367     for (Iterator iterator = inNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
368       HNode in = (HNode) iterator.next();
369       if (in.equals(startNode)) {
370         return true;
371       } else {
372         visited.add(in);
373         isConnected |= recurConnectedFromStartNode(scGraph, startNode, in, visited);
374       }
375     }
376
377     return isConnected;
378   }
379
380   private HNode getDirectlyReachableNodeFromStartNodeReachToEndNode(HierarchyGraph scGraph,
381       HNode startNode, HNode endNode) {
382     System.out.println("getDirectlyReachableNodeFromStartNodeReachToEndNode start=" + startNode
383         + " end=" + endNode);
384     Set<HNode> connected = new HashSet<HNode>();
385     recurDirectlyReachableNodeFromStartNodeReachToEndNode(scGraph, startNode, endNode, connected);
386     if (connected.size() == 0) {
387       connected.add(endNode);
388     }
389     System.out.println("connected=" + connected);
390
391     return connected.iterator().next();
392   }
393
394   private void recurDirectlyReachableNodeFromStartNodeReachToEndNode(HierarchyGraph scGraph,
395       HNode startNode, HNode curNode, Set<HNode> connected) {
396
397     Set<HNode> inNodeSet = scGraph.getIncomingNodeSet(curNode);
398     for (Iterator iterator = inNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
399       HNode inNode = (HNode) iterator.next();
400       if (inNode.equals(startNode)) {
401         connected.add(curNode);
402       } else {
403         recurDirectlyReachableNodeFromStartNodeReachToEndNode(scGraph, startNode, inNode, connected);
404       }
405     }
406
407   }
408
409   private void recurDFSNormalNode(Descriptor desc, SSJavaLattice<String> lattice, HNode startNode,
410       Set<HNode> endNodeSet, Set<HNode> visited, Map<TripleItem, String> mapIntermediateLoc,
411       int idx, LocationSummary locSummary, HNode curNode) {
412
413     TripleItem item = new TripleItem(startNode, endNodeSet, idx);
414     // System.out.println("item=" + item);
415     if (!mapIntermediateLoc.containsKey(item)) {
416       // need to create a new intermediate location in the lattice
417       String newLocName = "ILOC" + (LocationInference.locSeed++);
418       String above;
419       if (idx == 1) {
420         above = startNode.getName();
421       } else {
422         int prevIdx = idx - 1;
423         TripleItem prevItem = new TripleItem(startNode, endNodeSet, prevIdx);
424         above = mapIntermediateLoc.get(prevItem);
425       }
426
427       Set<String> belowSet = new HashSet<String>();
428       for (Iterator iterator = endNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
429         HNode endNode = (HNode) iterator.next();
430         String locName;
431         if (locSummary.getMapHNodeNameToLocationName().containsKey(endNode.getName())) {
432           locName = locSummary.getLocationName(endNode.getName());
433         } else {
434           locName = endNode.getName();
435         }
436         belowSet.add(locName);
437       }
438       lattice.insertNewLocationBetween(above, belowSet, newLocName);
439
440       mapIntermediateLoc.put(item, newLocName);
441     }
442
443     String locName = mapIntermediateLoc.get(item);
444
445     HierarchyGraph graph = infer.getSimpleHierarchyGraph(desc);
446
447     Set<Descriptor> descSet = graph.getDescSetOfNode(curNode);
448     for (Iterator iterator = descSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
449       Descriptor d = (Descriptor) iterator.next();
450       locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(d.getSymbol(), locName);
451     }
452     locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(curNode.getName(), locName);
453
454     if (curNode.isSharedNode()) {
455       lattice.addSharedLoc(locName);
456     }
457
458     System.out.println("-TripleItem=" + item);
459     System.out.println("-curNode=" + curNode.getName() + " locName=" + locName);
460
461     Set<HNode> outSet = graph.getOutgoingNodeSet(curNode);
462     for (Iterator iterator2 = outSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
463       HNode outNode = (HNode) iterator2.next();
464       if (!outNode.isSkeleton() && !outNode.isCombinationNode() && !visited.contains(outNode)) {
465         visited.add(outNode);
466         recurDFSNormalNode(desc, lattice, startNode, endNodeSet, visited, mapIntermediateLoc,
467             idx + 1, locSummary, outNode);
468       } else if (!outNode.isSkeleton() && outNode.isCombinationNode() && !visited.contains(outNode)) {
469         expandCombinationNode(desc, lattice, visited, mapIntermediateLoc, locSummary, outNode);
470       }
471     }
472
473   }
474
475   private void recurDFS(Descriptor desc, SSJavaLattice<String> lattice,
476       HNode combinationNodeInSCGraph, Set<HNode> endNodeSet, Set<HNode> visited,
477       Map<TripleItem, String> mapIntermediateLoc, int idx, LocationSummary locSummary, HNode curNode) {
478
479     TripleItem item = new TripleItem(combinationNodeInSCGraph, endNodeSet, idx);
480
481     if (!mapIntermediateLoc.containsKey(item)) {
482       // need to create a new intermediate location in the lattice
483       String above;
484       if (idx == 1) {
485         String newLocName = combinationNodeInSCGraph.getName();
486         mapIntermediateLoc.put(item, newLocName);
487       } else {
488         String newLocName = "ILOC" + (LocationInference.locSeed++);
489         int prevIdx = idx - 1;
490         TripleItem prevItem = new TripleItem(combinationNodeInSCGraph, endNodeSet, prevIdx);
491         above = mapIntermediateLoc.get(prevItem);
492
493         Set<String> belowSet = new HashSet<String>();
494         for (Iterator iterator = endNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
495           HNode endNode = (HNode) iterator.next();
496           belowSet.add(endNode.getName());
497         }
498         lattice.insertNewLocationBetween(above, belowSet, newLocName);
499         mapIntermediateLoc.put(item, newLocName);
500
501       }
502
503     }
504
505     HierarchyGraph graph = infer.getSimpleHierarchyGraph(desc);
506     String locName = mapIntermediateLoc.get(item);
507     Set<Descriptor> descSet = graph.getDescSetOfNode(curNode);
508     for (Iterator iterator = descSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
509       Descriptor d = (Descriptor) iterator.next();
510       locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(d.getSymbol(), locName);
511     }
512     locSummary.addMapHNodeNameToLocationName(curNode.getName(), locName);
513
514     // System.out.println("-TripleItem=" + item);
515     // System.out.println("-curNode=" + curNode.getName() + " locName=" + locName);
516
517     Set<HNode> outSet = graph.getOutgoingNodeSet(curNode);
518     for (Iterator iterator2 = outSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
519       HNode outNode = (HNode) iterator2.next();
520       if (!outNode.isSkeleton() && !visited.contains(outNode)) {
521         if (combinationNodeInSCGraph.equals(getCombinationNodeInSCGraph(desc, outNode))) {
522           visited.add(outNode);
523           recurDFS(desc, lattice, combinationNodeInSCGraph, endNodeSet, visited,
524               mapIntermediateLoc, idx + 1, locSummary, outNode);
525         }
526       }
527     }
528
529   }
530
531   private String generateElementName(BasisSet basisSet, HierarchyGraph inputGraph,
532       Map<Set<Integer>, String> mapF2LocName, Set<Integer> F) {
533
534     if (mapF2LocName.containsKey(F)) {
535       return mapF2LocName.get(F);
536     }
537
538     HNode node = basisSet.getHNode(F);
539     if (node != null) {
540       mapF2LocName.put(F, node.getName());
541       return node.getName();
542     } else {
543       if (inputGraph.BASISTOPELEMENT.equals(F)) {
544         return SSJavaAnalysis.BOTTOM;
545       } else {
546         String str = "LOC" + (LocationInference.locSeed++);
547         mapF2LocName.put(F, str);
548         return str;
549       }
550     }
551   }
552
553   private void resetCount(Map<Set<Integer>, Integer> mapFtoCount, Family family) {
554     for (Iterator<Set<Integer>> iter = family.FIterator(); iter.hasNext();) {
555       Set<Integer> F = iter.next();
556       mapFtoCount.put(F, 0);
557     }
558   }
559
560   private Map<Set<Integer>, Set<Set<Integer>>> coveringGraph(BasisSet basisSet, Family family) {
561
562     Map<Set<Integer>, Integer> mapFtoCount = new HashMap<Set<Integer>, Integer>();
563     Map<Set<Integer>, Set<Set<Integer>>> mapImSucc = new HashMap<Set<Integer>, Set<Set<Integer>>>();
564
565     // initialize COUNT(F) to 0 for all elements of the family
566     resetCount(mapFtoCount, family);
567
568     for (Iterator<Set<Integer>> iter = family.FIterator(); iter.hasNext();) {
569       Set<Integer> F = iter.next();
570       Set<HNode> gammaF = family.getGamma(F);
571
572       Set<HNode> curHNodeSet = basisSet.getHNodeSet();
573       curHNodeSet.removeAll(gammaF);
574       Set<Set<Integer>> Bset = basisSet.getBasisSetByHNodeSet(curHNodeSet);
575
576       for (Iterator iterator = Bset.iterator(); iterator.hasNext();) {
577         Set<Integer> B = (Set<Integer>) iterator.next();
578
579         Set<Integer> Fprime = new HashSet<Integer>();
580         Fprime.addAll(F);
581         Fprime.addAll(B);
582
583         // COUNT(F')++;
584         mapFtoCount.put(Fprime, mapFtoCount.get(Fprime) + 1);
585
586         // if |gamma(F')|==COUNT(F') + |gamma(F)|
587         int numGammaFprime = family.getGamma(Fprime).size();
588         int countFprime = mapFtoCount.get(Fprime);
589         int numGammaF = family.getGamma(F).size();
590         if (numGammaFprime == (countFprime + numGammaF)) {
591           // ImSucc(F)=IMSucc(F) union F'
592           addImSucc(mapImSucc, F, Fprime);
593         }
594
595       }
596       resetCount(mapFtoCount, family);
597     }
598
599     // System.out.println("mapImSucc=" + mapImSucc);
600
601     return mapImSucc;
602   }
603
604   private Set<Set<Integer>> getImSucc(Map<Set<Integer>, Set<Set<Integer>>> mapImSucc, Set<Integer> F) {
605     if (!mapImSucc.containsKey(F)) {
606       mapImSucc.put(F, new HashSet<Set<Integer>>());
607     }
608     return mapImSucc.get(F);
609   }
610
611   private void addImSucc(Map<Set<Integer>, Set<Set<Integer>>> mapImSucc, Set<Integer> F,
612       Set<Integer> Fprime) {
613
614     if (!mapImSucc.containsKey(F)) {
615       mapImSucc.put(F, new HashSet<Set<Integer>>());
616     }
617
618     mapImSucc.get(F).add(Fprime);
619
620   }
621
622   private Family generateFamily(BasisSet basisSet) {
623
624     Family family = new Family();
625
626     for (Iterator<Set<Integer>> iterator = basisSet.basisIterator(); iterator.hasNext();) {
627       Set<Integer> B = iterator.next();
628
629       Set<Pair<Set<Integer>, Set<HNode>>> tobeadded = new HashSet<Pair<Set<Integer>, Set<HNode>>>();
630
631       for (Iterator<Set<Integer>> iterator2 = family.FIterator(); iterator2.hasNext();) {
632         Set<Integer> F = iterator2.next();
633
634         Set<Integer> Fprime = new HashSet<Integer>();
635         Fprime.addAll(F);
636         Fprime.addAll(B);
637
638         Set<HNode> gammaFPrimeSet = new HashSet<HNode>();
639         gammaFPrimeSet.addAll(family.getGamma(F));
640         gammaFPrimeSet.add(basisSet.getHNode(B));
641
642         if (!family.containsF(Fprime)) {
643           Pair<Set<Integer>, Set<HNode>> pair =
644               new Pair<Set<Integer>, Set<HNode>>(Fprime, gammaFPrimeSet);
645           tobeadded.add(pair);
646         } else {
647           family.updateGammaF(Fprime, gammaFPrimeSet);
648         }
649       }
650
651       for (Iterator<Pair<Set<Integer>, Set<HNode>>> iterator2 = tobeadded.iterator(); iterator2
652           .hasNext();) {
653         Pair<Set<Integer>, Set<HNode>> pair = iterator2.next();
654         family.addFElement(pair.getFirst());
655         family.updateGammaF(pair.getFirst(), pair.getSecond());
656       }
657
658     }
659     return family;
660   }
661
662   private void debug_print(HierarchyGraph inputGraph) {
663     System.out.println("\nBuild Lattice:" + inputGraph.getName());
664     // System.out.println("Node2Index:\n" + inputGraph.getMapHNodeToUniqueIndex());
665     // System.out.println("Node2Basis:\n" + inputGraph.getMapHNodeToBasis());
666   }
667
668 }
669
670 class Identifier {
671   public HNode node;
672   public int idx;
673
674   public Identifier(HNode n, int i) {
675     node = n;
676     idx = i;
677   }
678
679   public int hashCode() {
680     return node.hashCode() + idx;
681   }
682
683   public boolean equals(Object obj) {
684
685     if (obj instanceof Identifier) {
686       Identifier in = (Identifier) obj;
687       if (node.equals(in.node) && idx == in.idx) {
688         return true;
689       }
690     }
691
692     return false;
693   }
694
695 }
696
697 class TripleItem {
698   public HNode higherNode;
699   public Set<HNode> lowerNodeSet;
700   public int idx;
701
702   public TripleItem(HNode h, Set<HNode> l, int i) {
703     higherNode = h;
704     lowerNodeSet = l;
705     idx = i;
706   }
707
708   public int hashCode() {
709
710     int h = 0;
711     if (higherNode != null) {
712       h = higherNode.hashCode();
713     }
714
715     return h + lowerNodeSet.hashCode() + idx;
716   }
717
718   public boolean equals(Object obj) {
719
720     if (obj instanceof TripleItem) {
721       TripleItem in = (TripleItem) obj;
722       if ((higherNode == null || (higherNode != null && higherNode.equals(in.higherNode)))
723           && lowerNodeSet.equals(in.lowerNodeSet) && idx == in.idx) {
724         return true;
725       }
726     }
727
728     return false;
729   }
730
731   public String toString() {
732     return higherNode + "-" + idx + "->" + lowerNodeSet;
733   }
734 }