.gitignore added
[dotfiles/.git] / .config / coc / extensions / coc-go-data / tools / pkg / mod / github.com / google / go-cmp@v0.5.4 / 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 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 randBool = rand.New(rand.NewSource(time.Now().Unix())).Intn(2) == 0
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         // Invariants:
172         //      • 0 ≤ fwdPath.X ≤ (fwdFrontier.X, revFrontier.X) ≤ revPath.X ≤ nx
173         //      • 0 ≤ fwdPath.Y ≤ (fwdFrontier.Y, revFrontier.Y) ≤ revPath.Y ≤ ny
174         //
175         // In general:
176         //      • fwdFrontier.X < revFrontier.X
177         //      • fwdFrontier.Y < revFrontier.Y
178         // Unless, it is time for the algorithm to terminate.
179         fwdPath := path{+1, point{0, 0}, make(EditScript, 0, (nx+ny)/2)}
180         revPath := path{-1, point{nx, ny}, make(EditScript, 0)}
181         fwdFrontier := fwdPath.point // Forward search frontier
182         revFrontier := revPath.point // Reverse search frontier
183
184         // Search budget bounds the cost of searching for better paths.
185         // The longest sequence of non-matching symbols that can be tolerated is
186         // approximately the square-root of the search budget.
187         searchBudget := 4 * (nx + ny) // O(n)
188
189         // Running the tests with the "cmp_debug" build tag prints a visualization
190         // of the algorithm running in real-time. This is educational for
191         // understanding how the algorithm works. See debug_enable.go.
192         f = debug.Begin(nx, ny, f, &fwdPath.es, &revPath.es)
193
194         // The algorithm below is a greedy, meet-in-the-middle algorithm for
195         // computing sub-optimal edit-scripts between two lists.
196         //
197         // The algorithm is approximately as follows:
198         //      • Searching for differences switches back-and-forth between
199         //      a search that starts at the beginning (the top-left corner), and
200         //      a search that starts at the end (the bottom-right corner). The goal of
201         //      the search is connect with the search from the opposite corner.
202         //      • As we search, we build a path in a greedy manner, where the first
203         //      match seen is added to the path (this is sub-optimal, but provides a
204         //      decent result in practice). When matches are found, we try the next pair
205         //      of symbols in the lists and follow all matches as far as possible.
206         //      • When searching for matches, we search along a diagonal going through
207         //      through the "frontier" point. If no matches are found, we advance the
208         //      frontier towards the opposite corner.
209         //      • This algorithm terminates when either the X coordinates or the
210         //      Y coordinates of the forward and reverse frontier points ever intersect.
211
212         // This algorithm is correct even if searching only in the forward direction
213         // or in the reverse direction. We do both because it is commonly observed
214         // that two lists commonly differ because elements were added to the front
215         // or end of the other list.
216         //
217         // Non-deterministically start with either the forward or reverse direction
218         // to introduce some deliberate instability so that we have the flexibility
219         // to change this algorithm in the future.
220         if flags.Deterministic || randBool {
221                 goto forwardSearch
222         } else {
223                 goto reverseSearch
224         }
225
226 forwardSearch:
227         {
228                 // Forward search from the beginning.
229                 if fwdFrontier.X >= revFrontier.X || fwdFrontier.Y >= revFrontier.Y || searchBudget == 0 {
230                         goto finishSearch
231                 }
232                 for stop1, stop2, i := false, false, 0; !(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                 goto reverseSearch
266         }
267
268 reverseSearch:
269         {
270                 // Reverse search from the end.
271                 if fwdFrontier.X >= revFrontier.X || fwdFrontier.Y >= revFrontier.Y || searchBudget == 0 {
272                         goto finishSearch
273                 }
274                 for stop1, stop2, i := false, false, 0; !(stop1 && stop2) && searchBudget > 0; i++ {
275                         // Search in a diagonal pattern for a match.
276                         z := zigzag(i)
277                         p := point{revFrontier.X - z, revFrontier.Y + z}
278                         switch {
279                         case fwdPath.X >= p.X || revPath.Y < p.Y:
280                                 stop1 = true // Hit bottom-left corner
281                         case fwdPath.Y >= p.Y || revPath.X < p.X:
282                                 stop2 = true // Hit top-right corner
283                         case f(p.X-1, p.Y-1).Equal():
284                                 // Match found, so connect the path to this point.
285                                 revPath.connect(p, f)
286                                 revPath.append(Identity)
287                                 // Follow sequence of matches as far as possible.
288                                 for fwdPath.X < revPath.X && fwdPath.Y < revPath.Y {
289                                         if !f(revPath.X-1, revPath.Y-1).Equal() {
290                                                 break
291                                         }
292                                         revPath.append(Identity)
293                                 }
294                                 revFrontier = revPath.point
295                                 stop1, stop2 = true, true
296                         default:
297                                 searchBudget-- // Match not found
298                         }
299                         debug.Update()
300                 }
301                 // Advance the frontier towards forward point.
302                 if revFrontier.X-fwdPath.X >= revFrontier.Y-fwdPath.Y {
303                         revFrontier.X--
304                 } else {
305                         revFrontier.Y--
306                 }
307                 goto forwardSearch
308         }
309
310 finishSearch:
311         // Join the forward and reverse paths and then append the reverse path.
312         fwdPath.connect(revPath.point, f)
313         for i := len(revPath.es) - 1; i >= 0; i-- {
314                 t := revPath.es[i]
315                 revPath.es = revPath.es[:i]
316                 fwdPath.append(t)
317         }
318         debug.Finish()
319         return fwdPath.es
320 }
321
322 type path struct {
323         dir   int // +1 if forward, -1 if reverse
324         point     // Leading point of the EditScript path
325         es    EditScript
326 }
327
328 // connect appends any necessary Identity, Modified, UniqueX, or UniqueY types
329 // to the edit-script to connect p.point to dst.
330 func (p *path) connect(dst point, f EqualFunc) {
331         if p.dir > 0 {
332                 // Connect in forward direction.
333                 for dst.X > p.X && dst.Y > p.Y {
334                         switch r := f(p.X, p.Y); {
335                         case r.Equal():
336                                 p.append(Identity)
337                         case r.Similar():
338                                 p.append(Modified)
339                         case dst.X-p.X >= dst.Y-p.Y:
340                                 p.append(UniqueX)
341                         default:
342                                 p.append(UniqueY)
343                         }
344                 }
345                 for dst.X > p.X {
346                         p.append(UniqueX)
347                 }
348                 for dst.Y > p.Y {
349                         p.append(UniqueY)
350                 }
351         } else {
352                 // Connect in reverse direction.
353                 for p.X > dst.X && p.Y > dst.Y {
354                         switch r := f(p.X-1, p.Y-1); {
355                         case r.Equal():
356                                 p.append(Identity)
357                         case r.Similar():
358                                 p.append(Modified)
359                         case p.Y-dst.Y >= p.X-dst.X:
360                                 p.append(UniqueY)
361                         default:
362                                 p.append(UniqueX)
363                         }
364                 }
365                 for p.X > dst.X {
366                         p.append(UniqueX)
367                 }
368                 for p.Y > dst.Y {
369                         p.append(UniqueY)
370                 }
371         }
372 }
373
374 func (p *path) append(t EditType) {
375         p.es = append(p.es, t)
376         switch t {
377         case Identity, Modified:
378                 p.add(p.dir, p.dir)
379         case UniqueX:
380                 p.add(p.dir, 0)
381         case UniqueY:
382                 p.add(0, p.dir)
383         }
384         debug.Update()
385 }
386
387 type point struct{ X, Y int }
388
389 func (p *point) add(dx, dy int) { p.X += dx; p.Y += dy }
390
391 // zigzag maps a consecutive sequence of integers to a zig-zag sequence.
392 //      [0 1 2 3 4 5 ...] => [0 -1 +1 -2 +2 ...]
393 func zigzag(x int) int {
394         if x&1 != 0 {
395                 x = ^x
396         }
397         return x >> 1
398 }