Giant blob of minor changes
[dotfiles/.git] / .config / coc / extensions / coc-go-data / tools / pkg / mod / github.com / google / go-cmp@v0.5.1 / cmp / internal / diff / diff.go
1 // Copyright 2017, The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE.md file.
4
5 // Package diff implements an algorithm for producing edit-scripts.
6 // The edit-script is a sequence of operations needed to transform one list
7 // of symbols into another (or vice-versa). The edits allowed are insertions,
8 // deletions, and modifications. The summation of all edits is called the
9 // Levenshtein distance as this problem is well-known in computer science.
10 //
11 // This package prioritizes performance over accuracy. That is, the run time
12 // is more important than obtaining a minimal Levenshtein distance.
13 package diff
14
15 import (
16         "math/rand"
17         "time"
18
19         "github.com/google/go-cmp/cmp/internal/flags"
20 )
21
22 // EditType represents a single operation within an edit-script.
23 type EditType uint8
24
25 const (
26         // Identity indicates that a symbol pair is identical in both list X and Y.
27         Identity EditType = iota
28         // UniqueX indicates that a symbol only exists in X and not Y.
29         UniqueX
30         // UniqueY indicates that a symbol only exists in Y and not X.
31         UniqueY
32         // Modified indicates that a symbol pair is a modification of each other.
33         Modified
34 )
35
36 // EditScript represents the series of differences between two lists.
37 type EditScript []EditType
38
39 // String returns a human-readable string representing the edit-script where
40 // Identity, UniqueX, UniqueY, and Modified are represented by the
41 // '.', 'X', 'Y', and 'M' characters, respectively.
42 func (es EditScript) String() string {
43         b := make([]byte, len(es))
44         for i, e := range es {
45                 switch e {
46                 case Identity:
47                         b[i] = '.'
48                 case UniqueX:
49                         b[i] = 'X'
50                 case UniqueY:
51                         b[i] = 'Y'
52                 case Modified:
53                         b[i] = 'M'
54                 default:
55                         panic("invalid edit-type")
56                 }
57         }
58         return string(b)
59 }
60
61 // stats returns a histogram of the number of each type of edit operation.
62 func (es EditScript) stats() (s struct{ NI, NX, NY, NM int }) {
63         for _, e := range es {
64                 switch e {
65                 case Identity:
66                         s.NI++
67                 case UniqueX:
68                         s.NX++
69                 case UniqueY:
70                         s.NY++
71                 case Modified:
72                         s.NM++
73                 default:
74                         panic("invalid edit-type")
75                 }
76         }
77         return
78 }
79
80 // Dist is the Levenshtein distance and is guaranteed to be 0 if and only if
81 // lists X and Y are equal.
82 func (es EditScript) Dist() int { return len(es) - es.stats().NI }
83
84 // LenX is the length of the X list.
85 func (es EditScript) LenX() int { return len(es) - es.stats().NY }
86
87 // LenY is the length of the Y list.
88 func (es EditScript) LenY() int { return len(es) - es.stats().NX }
89
90 // EqualFunc reports whether the symbols at indexes ix and iy are equal.
91 // When called by Difference, the index is guaranteed to be within nx and ny.
92 type EqualFunc func(ix int, iy int) Result
93
94 // Result is the result of comparison.
95 // NumSame is the number of sub-elements that are equal.
96 // NumDiff is the number of sub-elements that are not equal.
97 type Result struct{ NumSame, NumDiff int }
98
99 // BoolResult returns a Result that is either Equal or not Equal.
100 func BoolResult(b bool) Result {
101         if b {
102                 return Result{NumSame: 1} // Equal, Similar
103         } else {
104                 return Result{NumDiff: 2} // Not Equal, not Similar
105         }
106 }
107
108 // Equal indicates whether the symbols are equal. Two symbols are equal
109 // if and only if NumDiff == 0. If Equal, then they are also Similar.
110 func (r Result) Equal() bool { return r.NumDiff == 0 }
111
112 // Similar indicates whether two symbols are similar and may be represented
113 // by using the Modified type. As a special case, we consider binary comparisons
114 // (i.e., those that return Result{1, 0} or Result{0, 1}) to be similar.
115 //
116 // The exact ratio of NumSame to NumDiff to determine similarity may change.
117 func (r Result) Similar() bool {
118         // Use NumSame+1 to offset NumSame so that binary comparisons are similar.
119         return r.NumSame+1 >= r.NumDiff
120 }
121
122 var randInt = rand.New(rand.NewSource(time.Now().Unix())).Intn(2)
123
124 // Difference reports whether two lists of lengths nx and ny are equal
125 // given the definition of equality provided as f.
126 //
127 // This function returns an edit-script, which is a sequence of operations
128 // needed to convert one list into the other. The following invariants for
129 // the edit-script are maintained:
130 //      • eq == (es.Dist()==0)
131 //      • nx == es.LenX()
132 //      • ny == es.LenY()
133 //
134 // This algorithm is not guaranteed to be an optimal solution (i.e., one that
135 // produces an edit-script with a minimal Levenshtein distance). This algorithm
136 // favors performance over optimality. The exact output is not guaranteed to
137 // be stable and may change over time.
138 func Difference(nx, ny int, f EqualFunc) (es EditScript) {
139         // This algorithm is based on traversing what is known as an "edit-graph".
140         // See Figure 1 from "An O(ND) Difference Algorithm and Its Variations"
141         // by Eugene W. Myers. Since D can be as large as N itself, this is
142         // effectively O(N^2). Unlike the algorithm from that paper, we are not
143         // interested in the optimal path, but at least some "decent" path.
144         //
145         // For example, let X and Y be lists of symbols:
146         //      X = [A B C A B B A]
147         //      Y = [C B A B A C]
148         //
149         // The edit-graph can be drawn as the following:
150         //         A B C A B B A
151         //        ┌─────────────┐
152         //      C │_|_|\|_|_|_|_│ 0
153         //      B │_|\|_|_|\|\|_│ 1
154         //      A │\|_|_|\|_|_|\│ 2
155         //      B │_|\|_|_|\|\|_│ 3
156         //      A │\|_|_|\|_|_|\│ 4
157         //      C │ | |\| | | | │ 5
158         //        └─────────────┘ 6
159         //         0 1 2 3 4 5 6 7
160         //
161         // List X is written along the horizontal axis, while list Y is written
162         // along the vertical axis. At any point on this grid, if the symbol in
163         // list X matches the corresponding symbol in list Y, then a '\' is drawn.
164         // The goal of any minimal edit-script algorithm is to find a path from the
165         // top-left corner to the bottom-right corner, while traveling through the
166         // fewest horizontal or vertical edges.
167         // A horizontal edge is equivalent to inserting a symbol from list X.
168         // A vertical edge is equivalent to inserting a symbol from list Y.
169         // A diagonal edge is equivalent to a matching symbol between both X and Y.
170
171         // To ensure flexibility in changing the algorithm in the future,
172         // introduce some degree of deliberate instability.
173         // This is achieved by fiddling the zigzag iterator to start searching
174         // the graph starting from the bottom-right versus than the top-left.
175         // The result may differ depending on the starting search location,
176         // but still produces a valid edit script.
177         zigzagInit := randInt // either 0 or 1
178         if flags.Deterministic {
179                 zigzagInit = 0
180         }
181
182         // Invariants:
183         //      • 0 ≤ fwdPath.X ≤ (fwdFrontier.X, revFrontier.X) ≤ revPath.X ≤ nx
184         //      • 0 ≤ fwdPath.Y ≤ (fwdFrontier.Y, revFrontier.Y) ≤ revPath.Y ≤ ny
185         //
186         // In general:
187         //      • fwdFrontier.X < revFrontier.X
188         //      • fwdFrontier.Y < revFrontier.Y
189         // Unless, it is time for the algorithm to terminate.
190         fwdPath := path{+1, point{0, 0}, make(EditScript, 0, (nx+ny)/2)}
191         revPath := path{-1, point{nx, ny}, make(EditScript, 0)}
192         fwdFrontier := fwdPath.point // Forward search frontier
193         revFrontier := revPath.point // Reverse search frontier
194
195         // Search budget bounds the cost of searching for better paths.
196         // The longest sequence of non-matching symbols that can be tolerated is
197         // approximately the square-root of the search budget.
198         searchBudget := 4 * (nx + ny) // O(n)
199
200         // The algorithm below is a greedy, meet-in-the-middle algorithm for
201         // computing sub-optimal edit-scripts between two lists.
202         //
203         // The algorithm is approximately as follows:
204         //      • Searching for differences switches back-and-forth between
205         //      a search that starts at the beginning (the top-left corner), and
206         //      a search that starts at the end (the bottom-right corner). The goal of
207         //      the search is connect with the search from the opposite corner.
208         //      • As we search, we build a path in a greedy manner, where the first
209         //      match seen is added to the path (this is sub-optimal, but provides a
210         //      decent result in practice). When matches are found, we try the next pair
211         //      of symbols in the lists and follow all matches as far as possible.
212         //      • When searching for matches, we search along a diagonal going through
213         //      through the "frontier" point. If no matches are found, we advance the
214         //      frontier towards the opposite corner.
215         //      • This algorithm terminates when either the X coordinates or the
216         //      Y coordinates of the forward and reverse frontier points ever intersect.
217         //
218         // This algorithm is correct even if searching only in the forward direction
219         // or in the reverse direction. We do both because it is commonly observed
220         // that two lists commonly differ because elements were added to the front
221         // or end of the other list.
222         //
223         // Running the tests with the "cmp_debug" build tag prints a visualization
224         // of the algorithm running in real-time. This is educational for
225         // understanding how the algorithm works. See debug_enable.go.
226         f = debug.Begin(nx, ny, f, &fwdPath.es, &revPath.es)
227         for {
228                 // Forward search from the beginning.
229                 if fwdFrontier.X >= revFrontier.X || fwdFrontier.Y >= revFrontier.Y || searchBudget == 0 {
230                         break
231                 }
232                 for stop1, stop2, i := false, false, zigzagInit; !(stop1 && stop2) && searchBudget > 0; i++ {
233                         // Search in a diagonal pattern for a match.
234                         z := zigzag(i)
235                         p := point{fwdFrontier.X + z, fwdFrontier.Y - z}
236                         switch {
237                         case p.X >= revPath.X || p.Y < fwdPath.Y:
238                                 stop1 = true // Hit top-right corner
239                         case p.Y >= revPath.Y || p.X < fwdPath.X:
240                                 stop2 = true // Hit bottom-left corner
241                         case f(p.X, p.Y).Equal():
242                                 // Match found, so connect the path to this point.
243                                 fwdPath.connect(p, f)
244                                 fwdPath.append(Identity)
245                                 // Follow sequence of matches as far as possible.
246                                 for fwdPath.X < revPath.X && fwdPath.Y < revPath.Y {
247                                         if !f(fwdPath.X, fwdPath.Y).Equal() {
248                                                 break
249                                         }
250                                         fwdPath.append(Identity)
251                                 }
252                                 fwdFrontier = fwdPath.point
253                                 stop1, stop2 = true, true
254                         default:
255                                 searchBudget-- // Match not found
256                         }
257                         debug.Update()
258                 }
259                 // Advance the frontier towards reverse point.
260                 if revPath.X-fwdFrontier.X >= revPath.Y-fwdFrontier.Y {
261                         fwdFrontier.X++
262                 } else {
263                         fwdFrontier.Y++
264                 }
265
266                 // Reverse search from the end.
267                 if fwdFrontier.X >= revFrontier.X || fwdFrontier.Y >= revFrontier.Y || searchBudget == 0 {
268                         break
269                 }
270                 for stop1, stop2, i := false, false, 0; !(stop1 && stop2) && searchBudget > 0; i++ {
271                         // Search in a diagonal pattern for a match.
272                         z := zigzag(i)
273                         p := point{revFrontier.X - z, revFrontier.Y + z}
274                         switch {
275                         case fwdPath.X >= p.X || revPath.Y < p.Y:
276                                 stop1 = true // Hit bottom-left corner
277                         case fwdPath.Y >= p.Y || revPath.X < p.X:
278                                 stop2 = true // Hit top-right corner
279                         case f(p.X-1, p.Y-1).Equal():
280                                 // Match found, so connect the path to this point.
281                                 revPath.connect(p, f)
282                                 revPath.append(Identity)
283                                 // Follow sequence of matches as far as possible.
284                                 for fwdPath.X < revPath.X && fwdPath.Y < revPath.Y {
285                                         if !f(revPath.X-1, revPath.Y-1).Equal() {
286                                                 break
287                                         }
288                                         revPath.append(Identity)
289                                 }
290                                 revFrontier = revPath.point
291                                 stop1, stop2 = true, true
292                         default:
293                                 searchBudget-- // Match not found
294                         }
295                         debug.Update()
296                 }
297                 // Advance the frontier towards forward point.
298                 if revFrontier.X-fwdPath.X >= revFrontier.Y-fwdPath.Y {
299                         revFrontier.X--
300                 } else {
301                         revFrontier.Y--
302                 }
303         }
304
305         // Join the forward and reverse paths and then append the reverse path.
306         fwdPath.connect(revPath.point, f)
307         for i := len(revPath.es) - 1; i >= 0; i-- {
308                 t := revPath.es[i]
309                 revPath.es = revPath.es[:i]
310                 fwdPath.append(t)
311         }
312         debug.Finish()
313         return fwdPath.es
314 }
315
316 type path struct {
317         dir   int // +1 if forward, -1 if reverse
318         point     // Leading point of the EditScript path
319         es    EditScript
320 }
321
322 // connect appends any necessary Identity, Modified, UniqueX, or UniqueY types
323 // to the edit-script to connect p.point to dst.
324 func (p *path) connect(dst point, f EqualFunc) {
325         if p.dir > 0 {
326                 // Connect in forward direction.
327                 for dst.X > p.X && dst.Y > p.Y {
328                         switch r := f(p.X, p.Y); {
329                         case r.Equal():
330                                 p.append(Identity)
331                         case r.Similar():
332                                 p.append(Modified)
333                         case dst.X-p.X >= dst.Y-p.Y:
334                                 p.append(UniqueX)
335                         default:
336                                 p.append(UniqueY)
337                         }
338                 }
339                 for dst.X > p.X {
340                         p.append(UniqueX)
341                 }
342                 for dst.Y > p.Y {
343                         p.append(UniqueY)
344                 }
345         } else {
346                 // Connect in reverse direction.
347                 for p.X > dst.X && p.Y > dst.Y {
348                         switch r := f(p.X-1, p.Y-1); {
349                         case r.Equal():
350                                 p.append(Identity)
351                         case r.Similar():
352                                 p.append(Modified)
353                         case p.Y-dst.Y >= p.X-dst.X:
354                                 p.append(UniqueY)
355                         default:
356                                 p.append(UniqueX)
357                         }
358                 }
359                 for p.X > dst.X {
360                         p.append(UniqueX)
361                 }
362                 for p.Y > dst.Y {
363                         p.append(UniqueY)
364                 }
365         }
366 }
367
368 func (p *path) append(t EditType) {
369         p.es = append(p.es, t)
370         switch t {
371         case Identity, Modified:
372                 p.add(p.dir, p.dir)
373         case UniqueX:
374                 p.add(p.dir, 0)
375         case UniqueY:
376                 p.add(0, p.dir)
377         }
378         debug.Update()
379 }
380
381 type point struct{ X, Y int }
382
383 func (p *point) add(dx, dy int) { p.X += dx; p.Y += dy }
384
385 // zigzag maps a consecutive sequence of integers to a zig-zag sequence.
386 //      [0 1 2 3 4 5 ...] => [0 -1 +1 -2 +2 ...]
387 func zigzag(x int) int {
388         if x&1 != 0 {
389                 x = ^x
390         }
391         return x >> 1
392 }