476 lines
14 KiB

from django.core.exceptions import ObjectDoesNotExist
from django.db import transaction
# NOTE: node.prev a node.succ jsou implementovány přímo v models.TreeNode
# TODO: Všechny tyto funkce se naivně spoléhají na to, že jako parametr dostanou nějaký TreeNode (některé možná zvládnou i None)
# TODO: Chceme, aby všechno nějak zvládlo None jako parametr.
# TODO: Do nějakých consistency-checků přidat hledání polo-sirotků (kteří nesplňují invarianty, třeba nejsou dosažitelní a mají root, vyrábějí DAG, ...)
# Slouží k debugování pro rychlé získání představy o podobě podstromu pod tímto TreeNode.
def print_tree(node,indent=0):
# FIXME: Tady se spoléháme na to, že nedeklarovaný primární klíč se jmenuje by default 'id', což není úplně správně
print("{}{} (id: {})".format(" "*indent,node, node.id))
if node.first_child:
print_tree(node.first_child, indent=indent+2)
if node.succ:
print_tree(node.succ, indent=indent)
# Django je trošku hloupé, takže node.prev nevrací None, ale hází django.core.exceptions.ObjectDoesNotExist
def safe_pred(node):
if node is None:
return None
try:
return node.prev
except ObjectDoesNotExist:
return None
# FIXME: Proč?????
def safe_succ(node):
try:
return node.succ
except ObjectDoesNotExist:
return None
def safe_father_of_first(node):
if node is None:
return None
first = first_brother(node)
try:
return first.father_of_first
except ObjectDoesNotExist:
return None
def first_brother(node):
if node is None:
return None
brother = node
while safe_pred(brother) is not None:
brother = safe_pred(brother)
return brother
## Rodinné vztahy
# Tohle se teď zrovna k None chová správně, ale je potřeba na to dávat pozor
def get_parent(node):
# Nejdřív získáme prvního potomka...
while safe_pred(node) is not None:
node = safe_pred(node)
# ... a z prvního potomka umíme najít rodiče
return safe_father_of_first(node)
def get_last_child(node):
if node is None:
return None
first = node.first_child
if first is None:
return None
else:
return last_brother(first)
def is_orphan(node):
""" Zjišťuje, jestli už je daný Node někde pověšený či nikoli. """
# None jsem se rozhodl, že sirotek není
if node is None:
return False
if get_parent(node) is None:
if node.succ is not None or safe_pred(node) is not None or safe_father_of_first(node) is not None or node.root is not None:
import logging
logger = logging.getLogger(__name__)
# Error = pošle mail :-)
logger.error(f"Node-sirotek s id {node.id} má rodinné vztahy (Node: {node})")
return True
else:
return False
# Obecný next: další Node v "the-right-order" pořadí (já, pak potomci, pak sousedé)
def general_next(node):
if node is None:
return None
# Máme potomka?
if node.first_child is not None:
return node.first_child
# Nemáme potomka.
# Chceme najít následníka sebe, nebo některého (toho nejblíž příbuzného) z našich předků (tatínka, dědečka, ...)
while node.succ is None:
node = get_parent(node)
if node is None:
return None # žádný z předků nemá následníka, takže žádny vrchol nenásleduje.
return node.succ
def last_brother(node):
if node is None:
return None
while node.succ is not None:
node = node.succ
return node
def general_prev(node):
# Předchůdce je buď rekurzivně poslední potomek předchůdce, nebo náš otec.
# Otce vyřešíme nejdřív:
# Tady se ošetří node=None samo
if safe_pred(node) is None:
return safe_father_of_first(node)
pred = safe_pred(node)
while pred.first_child is not None:
pred = last_brother(pred.first_child)
# pred nyní nemá žádné potomky, takže je to poslední rekurzivní potomek původního předchůdce
return pred
# Generátor pravých bratrů (konkrétně sebe a následujících potomků)
# Generátor potomků níže spoléhá na to, že se tohle dá volat i s parametrem None.
def me_and_right_brothers(node):
current = node
while current is not None:
yield current
current = current.succ
def right_brothers(node):
if node is None:
return
generator = me_and_right_brothers(node.succ)
for item in generator:
yield item
# Generátor všech sourozenců (vč. sám sebe)
def all_brothers(node):
if node is None:
return
# Najdeme prvního bratra
fb = first_brother(node)
marb = me_and_right_brothers(fb)
for cur in marb:
yield cur
def all_proper_brothers(node):
if node is None:
return
all = all_brothers(node)
for br in all:
if br is node:
continue
yield br
def all_children(node):
""" Generátor všech potomků zadaného Node. """
if node is None:
return
brothers = all_brothers(node.first_child)
for br in brothers:
yield br
def all_children_of_type(node, type):
""" Generuje všechny potomky daného Node a daného typu. """
if node is None:
return
brothers = all_brothers(node.first_child)
for br in brothers:
if isinstance(br, type):
yield br
# Generátor následníků v "the-right-order"
# Bez tohoto vrcholu
def all_following(node):
if node is None:
return
current = general_next(node)
while current is not None:
yield current
current = general_next(current)
## Filtrační hledání
# Najdi dalšího bratra nějakého typu, nebo None.
# hledá i podtřídy, i.e. get_next_brother_of_type(neco, TreeNode) je prostě succ.
def get_next_brother_of_type(node, type):
if node is None:
return
for current in right_brothers(node):
if isinstance(current, type):
return current
return None
def get_prev_brother_of_type(node, type):
if node is None:
return
# Na tohle není rozumný generátor, ani ho asi nechceme, prostě to implementujeme cyklem.
current = node
while safe_pred(current) is not None:
current = safe_pred(current)
if isinstance(current, type):
return current
return None
# Totéž pro "the-right-order" pořadí
def get_next_node_of_type(node, type):
if node is None:
return
for cur in all_folowing(node):
if isinstance(cur, type):
return cur
return None
def get_prev_node_of_type(node, type):
# Na tohle není rozumný generátor, ani ho asi nechceme, prostě to implementujeme cyklem.
if node is None:
return
current = node
while general_prev(current) is not None:
current = general_prev(current)
if isinstance(current, type):
return current
return None
def get_upper_node_of_type(node, type):
# vrací první vyšší node daného typu (ignoruje sourozence)
if node is None:
return
current = node
while get_parent(current) is not None:
current = get_parent(current)
if isinstance(current, type):
return current
return None
# Exception, kterou některé metody při špatném použití mohou házet
# Hlavní důvod je možnost informovat o selhání, aby se příslušný problém dal zobrazit na frontendu,
class TreeLibError(RuntimeError):
pass
# Editace stromu:
def create_node_after(predecessor, type, **kwargs):
from seminar.models import TreeNode
if predecessor is None:
raise TreeLibError("Nelze vyrábět sirotky! (predecessor=None)")
if not issubclass(type, TreeNode):
raise TreeLibError("Nový node není node!")
new_node = type.objects.create(**kwargs)
new_node.root = predecessor.root
new_node.save()
succ = predecessor.succ
predecessor.succ = new_node
predecessor.save()
new_node.succ = succ
new_node.save()
return new_node
# Vyrábí prvního syna, ostatní nalepí za (existují-li)
def create_child(parent, type, **kwargs):
from seminar.models import TreeNode
if parent is None:
raise TreeLibError("Nelze vyrábět sirotky! (parent=None)")
if not issubclass(type, TreeNode):
raise TreeLibError("Nový node není node!")
new_node = type.objects.create(**kwargs)
new_node.root = parent.root
new_node.save()
orig_child = parent.first_child
parent.first_child = new_node
parent.save()
if orig_child is not None:
# Přidáme původního prvního syna jako potomka nového vrcholu
new_node.succ = orig_child
new_node.save()
return new_node
def insert_last_child(parent, node):
if parent is None:
raise TreeLibError("Nelze vyrábět sirotky! (parent=None)")
""" Zadaný Node přidá jako posledního potomka otce. """
last = get_last_child(parent)
if not is_orphan(node):
print(safe_pred(node))
print(safe_father_of_first(node))
if len(safe_father_of_first(node).get_real_instances()) == 0:
print("Related Manager je prázdný.")
print(type(safe_father_of_first(node).queryset_class))
raise TreeLibError("Snažíš se přidat do stromu Node, který už je zavěšený.")
if last is None:
parent.first_child = node
parent.save()
else:
last.succ = node
last.save()
def create_node_before(successor, type, **kwargs):
from seminar.models import TreeNode
if successor is None:
raise TreeLibError("Nelze vyrábět sirotky! (successor=None)")
if not issubclass(type, TreeNode):
raise TreeLibError("Nový node není node!")
if safe_pred(successor) is not None:
# Easy: přidáme za předchůdce
create_node_after(successor.prev, type, **kwargs)
# Nemáme předchůdce, jsme tedy první z bratrů. Máme otce?
if safe_father_of_first(successor) is not None:
# Ano -> Easy: vyrobíme nového potomka
# NOTE: Tohle je možná trošku abuse implementace výše, ale to nevadí moc...
create_child(successor.father_of_first, type, **kwargs)
# Teď už easy: Jsme sirotci, takže se vyrobíme a našeho následníka si přidáme jako succ
new = type.objects.create(**kwargs)
new.root = successor.root
new.succ = successor
new.save()
return new
# ValueError, pokud je (aspoň) jeden parametr None
def swap(node, other):
raise NotImplementedError("YAGNI (You aren't gonna need it).")
@transaction.atomic
def swap_succ(node):
if node is None:
raise TreeLibError("Nelze přesunout None. Tohle by se nemělo stát.")
succ = node.succ
if succ is None:
raise TreeLibError("Nelze posunout vpravo, není tam žádný další uzel")
pred = safe_pred(node)
post_succ = succ.succ
if pred is not None:
pred.succ = None
pred.save()
# Nemame predchudce -> je potreba upravit otce
father = safe_father_of_first(node)
if pred is None and father is not None: # Mame otce
father.first_child = succ
father.save()
succ.succ = node
succ.save()
node.succ = post_succ
node.save()
if pred is not None:
pred.succ = succ
pred.save()
@transaction.atomic
def swap_pred(node):
if node is None:
raise TreeLibError("Nelze přesunout None. Tohle by se nemělo stát.")
pred = safe_pred(node)
if pred is None:
raise TreeLibError("Nelze posunout vlevo, není tam žádný další uzel.")
return swap_succ(pred)
# Rotace stromu
# Dokumentace viz wiki:
def raise_node(node):
if node is None:
raise TreeLibError("Nelze přesunout None. Tohle by se nemělo stát.")
# Pojmenování viz WIKI (as of 2020-03-19 01:33:44 GMT+1)
# FIXME: Trochu méně naivní, nevěřím tomu, prosím otestovat
D = node
C = get_parent(D)
if C is None:
raise TreeLibError("Nelze povýšit vrchol, jenž nemá otce.")
E = C.succ # Může být None a ničemu to nevadí
subtree4_head = D.first_child # Může být None, ale pak se musí z 3P udělat přímo potomek D
subtree4_tail = last_brother(subtree4_head) # Měl by být None právě když je sub4_head=None
subtree3P_head = D.succ # Může být None a ničemu to nevadí
subtree3L_tail = safe_pred(D) # Pokud je None, D je první syn C a C má tedy skončit bezdětný
# Prostor pro motlitbu...
pass
# Amen.
# Teď už nesmíme spadnout, protože jinak skončíme se stromem v nekonzistentním stavu
C.succ = D # Nespadne
C.save()
D.succ = E # Nespadne
D.save()
if subtree3L_tail is not None:
subtree3L_tail.succ = None
subtree3L_tail.save()
else:
assert C.first_child is D
C.first_child = None
C.save()
if subtree4_tail is not None:
subtree4_tail.succ = subtree3P_head
subtree4_tail.save()
else:
D.first_child = subtree3P_head
D.save()
# To by mělo být všechno...
# (lower bude jednoduchá rotace, ne mega, existence jednoduché rotace mi došla až po nakreslení obrázku)
def lower_node(node):
if node is None:
raise TreeLibError("Nelze přesunout None. Tohle by se nemělo stát.")
# Pojmenování viz WIKI (as of 2020-03-19 01:33:44 GMT+1)
# FIXME: Trochu naivní, prosím otestovat
C = node
D = C.succ # Může být None a ničemu to nevadí
B = safe_pred(C)
if B is None:
raise TreeLibError("Nelze ponížit prvního syna (není pod co)")
subtree2_head = B.first_child # Je-li None, pak se z C má stát první syn
subtree2_tail = last_brother(subtree2_head) # None iff head=None, doufám
# Prostor pro motlitbu...
pass
# Amen.
# Teď už nesmíme spadnout, protože jinak skončíme se stromem v nekonzistentním stavu
B.succ = D # Nespadne
B.save()
if subtree2_tail is not None:
subtree2_tail.succ = C
subtree2_tail.save()
else:
assert subtree2_head is None
B.first_child = C
B.save()
# To by mělo být všechno...
def disconnect_node(node):
#FIXME: dodělat odstranění roota všem potomkům
if node is None:
raise TreeLibError("Nelze odpojit None. Tohle by se nemělo stát.")
print(f'My:{node}, predchudce:{safe_pred(node)}, naslednik:{safe_succ(node)}, otec:{safe_father_of_first(node)}')
# Jsme prvnim synem
if safe_pred(node) is None:
if safe_succ(node) is None: # Jsme jedinym synem - upravime otce (pokud mame) a odpojime se
father = safe_father_of_first(node)
if father is not None:
father.first_child = None
father.save()
return
else: # mame bratra
swap_succ(node) # Staneme se neprvním synem, pokracujeme mimo if
# Jsme neprvním synem
prev = node.prev
prev.succ = node.succ
node.succ = None
node.save()
clear_root(node)
prev.save()
def clear_root(node):
node.root = None
node.save()
if node.first_child:
clear_root(node.first_child)
if node.succ:
clear_root(node.succ)
def set_root(node,root):
node.root = root
node.save()
if node.first_child:
clear_root(node.first_child)
if node.succ:
clear_root(node.succ)