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Merge branch 'arm64-bootstrap2'
[factor.git] / core / sequences / sequences.factor
1 ! Copyright (C) 2005, 2011 Slava Pestov, Daniel Ehrenberg.
2 ! See http://factorcode.org/license.txt for BSD license.
3 USING: accessors kernel kernel.private math math.order
4 math.private slots.private ;
5 IN: sequences
6
7 MIXIN: sequence
8
9 GENERIC: length ( seq -- n ) flushable
10 GENERIC: set-length ( n seq -- )
11 GENERIC: nth ( n seq -- elt ) flushable
12 GENERIC: set-nth ( elt n seq -- )
13 GENERIC: new-sequence ( len seq -- newseq ) flushable
14 GENERIC: new-resizable ( len seq -- newseq ) flushable
15 GENERIC: like ( seq exemplar -- newseq ) flushable
16 GENERIC: clone-like ( seq exemplar -- newseq ) flushable
17
18 : new-like ( len exemplar quot -- seq )
19     over [ [ new-sequence ] dip call ] dip like ; inline
20
21 M: sequence like drop ; inline
22
23 GENERIC: lengthen ( n seq -- )
24 GENERIC: shorten ( n seq -- )
25
26 M: sequence lengthen 2dup length > [ set-length ] [ 2drop ] if ; inline
27 M: sequence shorten 2dup length < [ set-length ] [ 2drop ] if ; inline
28
29 : empty? ( seq -- ? ) length 0 = ; inline
30
31 : if-empty ( ..a seq quot1: ( ..a -- ..b ) quot2: ( ..a seq -- ..b ) -- ..b )
32     [ dup empty? ] [ [ drop ] prepose ] [ ] tri* if ; inline
33
34 : when-empty ( seq quot -- ) [ ] if-empty ; inline
35
36 : unless-empty ( seq quot -- ) [ ] swap if-empty ; inline
37
38 : delete-all ( seq -- ) 0 swap set-length ;
39
40 : first ( seq -- first ) 0 swap nth ; inline
41 : second ( seq -- second ) 1 swap nth ; inline
42 : third ( seq -- third ) 2 swap nth ; inline
43 : fourth ( seq -- fourth ) 3 swap nth ; inline
44
45 : set-first ( first seq -- ) 0 swap set-nth ; inline
46 : set-second ( second seq -- ) 1 swap set-nth ; inline
47 : set-third ( third seq -- ) 2 swap set-nth ; inline
48 : set-fourth  ( fourth seq -- ) 3 swap set-nth ; inline
49
50 : push ( elt seq -- ) [ length ] [ set-nth ] bi ;
51
52 ERROR: bounds-error index seq ;
53
54 GENERIC#: bounds-check? 1 ( n seq -- ? )
55
56 M: integer bounds-check?
57     dupd length < [ 0 >= ] [ drop f ] if ; inline
58
59 : bounds-check ( n seq -- n seq )
60     2dup bounds-check? [ bounds-error ] unless ; inline
61
62 MIXIN: immutable-sequence
63
64 ERROR: immutable element index sequence ;
65
66 M: immutable-sequence set-nth immutable ;
67
68 INSTANCE: immutable-sequence sequence
69
70 <PRIVATE
71
72 : array-nth ( n array -- elt )
73     swap 2 fixnum+fast slot ; inline
74
75 : set-array-nth ( elt n array -- )
76     swap 2 fixnum+fast set-slot ; inline
77
78 : dispatch ( n array -- ) array-nth call ;
79
80 GENERIC: resize ( n seq -- newseq ) flushable
81
82 ! Unsafe sequence protocol for inner loops
83 GENERIC: nth-unsafe ( n seq -- elt ) flushable
84 GENERIC: set-nth-unsafe ( elt n seq -- )
85
86 M: sequence nth bounds-check nth-unsafe ; inline
87 M: sequence set-nth bounds-check set-nth-unsafe ; inline
88
89 M: sequence nth-unsafe nth ; inline
90 M: sequence set-nth-unsafe set-nth ; inline
91
92 : change-nth-unsafe ( i seq quot -- )
93     [ [ nth-unsafe ] dip call ] 2keepd set-nth-unsafe ; inline
94
95 PRIVATE>
96
97 ! The f object supports the sequence protocol trivially
98 M: f length drop 0 ; inline
99 M: f nth-unsafe nip ; inline
100 M: f like drop [ f ] when-empty ; inline
101
102 INSTANCE: f immutable-sequence
103
104 ! Integer sequences
105 TUPLE: iota { n integer read-only } ;
106
107 ERROR: non-negative-integer-expected n ;
108
109 : <iota> ( n -- iota )
110     dup 0 < [ non-negative-integer-expected ] when
111     iota boa ; inline
112
113 M: iota length n>> ; inline
114 M: iota nth-unsafe drop ; inline
115
116 INSTANCE: iota immutable-sequence
117
118 <PRIVATE
119
120 : first-unsafe ( seq -- first ) 0 swap nth-unsafe ; inline
121 : second-unsafe ( seq -- second ) 1 swap nth-unsafe ; inline
122 : third-unsafe ( seq -- third ) 2 swap nth-unsafe ; inline
123 : fourth-unsafe ( seq -- fourth ) 3 swap nth-unsafe ; inline
124
125 : first2-unsafe ( seq -- first second )
126     [ first-unsafe ] [ second-unsafe ] bi ; inline
127
128 : first3-unsafe ( seq -- first second third )
129     [ first2-unsafe ] [ third-unsafe ] bi ; inline
130
131 : first4-unsafe ( seq -- first second third fourth )
132     [ first3-unsafe ] [ fourth-unsafe ] bi ; inline
133
134 : exchange-unsafe ( m n seq -- )
135     [ [ nth-unsafe ] curry bi@ ]
136     [ [ set-nth-unsafe ] curry bi@ ] 3bi ; inline
137
138 : (head) ( seq n -- from to seq ) [ 0 ] 2dip swap ; inline
139
140 : (tail) ( seq n -- from to seq ) swap [ length ] keep ; inline
141
142 : from-end ( seq n -- seq n' ) [ dup length ] dip - ; inline
143
144 : (1sequence) ( obj seq -- seq )
145     [ 0 swap set-nth-unsafe ] keep ; inline
146
147 : (2sequence) ( obj1 obj2 seq -- seq )
148     [ 1 swap set-nth-unsafe ] keep (1sequence) ; inline
149
150 : (3sequence) ( obj1 obj2 obj3 seq -- seq )
151     [ 2 swap set-nth-unsafe ] keep (2sequence) ; inline
152
153 : (4sequence) ( obj1 obj2 obj3 obj4 seq -- seq )
154     [ 3 swap set-nth-unsafe ] keep (3sequence) ; inline
155
156 PRIVATE>
157
158 : 1sequence ( obj exemplar -- seq )
159     1 swap [ (1sequence) ] new-like ; inline
160
161 : 2sequence ( obj1 obj2 exemplar -- seq )
162     2 swap [ (2sequence) ] new-like ; inline
163
164 : 3sequence ( obj1 obj2 obj3 exemplar -- seq )
165     3 swap [ (3sequence) ] new-like ; inline
166
167 : 4sequence ( obj1 obj2 obj3 obj4 exemplar -- seq )
168     4 swap [ (4sequence) ] new-like ; inline
169
170 : first2 ( seq -- first second )
171     1 swap bounds-check nip first2-unsafe ; inline
172
173 : first3 ( seq -- first second third )
174     2 swap bounds-check nip first3-unsafe ; inline
175
176 : first4 ( seq -- first second third fourth )
177     3 swap bounds-check nip first4-unsafe ; inline
178
179 : ?nth ( n seq -- elt/f )
180     2dup bounds-check? [ nth-unsafe ] [ 2drop f ] if ; inline
181
182 : ?set-nth ( elt n seq -- )
183     2dup bounds-check? [ set-nth-unsafe ] [ 3drop ] if ; inline
184
185 : ?first ( seq -- elt/f ) 0 swap ?nth ; inline
186 : ?second ( seq -- elt/f ) 1 swap ?nth ; inline
187 : ?last ( seq -- elt/f )
188     [ length 1 - ] keep over 0 <
189     [ 2drop f ] [ nth-unsafe ] if ; inline
190
191 MIXIN: virtual-sequence
192 GENERIC: virtual-exemplar ( seq -- seq' )
193 GENERIC: virtual@ ( n seq -- n' seq' )
194
195 M: virtual-sequence nth virtual@ nth ; inline
196 M: virtual-sequence set-nth virtual@ set-nth ; inline
197 M: virtual-sequence nth-unsafe virtual@ nth-unsafe ; inline
198 M: virtual-sequence set-nth-unsafe virtual@ set-nth-unsafe ; inline
199 M: virtual-sequence like virtual-exemplar like ; inline
200 M: virtual-sequence new-sequence virtual-exemplar new-sequence ; inline
201
202 INSTANCE: virtual-sequence sequence
203
204 ! A reversal of an underlying sequence.
205 TUPLE: reversed { seq read-only } ;
206
207 C: <reversed> reversed
208
209 M: reversed virtual-exemplar seq>> ; inline
210 M: reversed virtual@ seq>> [ length swap - 1 - ] keep ; inline
211 M: reversed length seq>> length ; inline
212
213 INSTANCE: reversed virtual-sequence
214
215 ! A slice of another sequence.
216 TUPLE: slice
217     { from integer read-only }
218     { to integer read-only }
219     { seq read-only } ;
220
221 : collapse-slice ( m n slice -- m' n' seq )
222     [ from>> ] [ seq>> ] bi [ [ + ] curry bi@ ] dip ; inline
223
224 ERROR: slice-error from to seq ;
225
226 : check-slice ( from to seq -- from to seq )
227     pick 0 < [ slice-error ] when
228     2dup length > [ slice-error ] when
229     2over > [ slice-error ] when ; inline
230
231 <PRIVATE
232
233 : <slice-unsafe> ( from to seq -- slice )
234     dup slice? [ collapse-slice ] when slice boa ; inline
235
236 PRIVATE>
237
238 : <slice> ( from to seq -- slice )
239     check-slice <slice-unsafe> ; inline
240
241 M: slice virtual-exemplar seq>> ; inline
242
243 M: slice virtual@ [ from>> + ] [ seq>> ] bi ; inline
244
245 M: slice length [ to>> ] [ from>> ] bi - ; inline
246
247 : short ( seq n -- seq n' ) over length min ; inline
248
249 : head-slice ( seq n -- slice ) (head) <slice> ; inline
250
251 : tail-slice ( seq n -- slice ) (tail) <slice> ; inline
252
253 : rest-slice ( seq -- slice ) 1 tail-slice ; inline
254
255 : head-slice* ( seq n -- slice ) from-end head-slice ; inline
256
257 : tail-slice* ( seq n -- slice ) from-end tail-slice ; inline
258
259 : but-last-slice ( seq -- slice ) 1 head-slice* ; inline
260
261 INSTANCE: slice virtual-sequence
262
263 ! One element repeated many times
264 TUPLE: repetition
265     { length integer read-only }
266     { elt read-only } ;
267
268 : <repetition> ( len elt -- repetition )
269     over 0 < [ non-negative-integer-expected ] when
270     repetition boa ; inline
271
272 M: repetition length length>> ; inline
273 M: repetition nth-unsafe nip elt>> ; inline
274
275 INSTANCE: repetition immutable-sequence
276
277 <PRIVATE
278
279 ERROR: integer-length-expected obj ;
280
281 ! The check-length call forces partial dispatch
282 : check-length ( n -- n )
283     dup integer? [ integer-length-expected ] unless ; inline
284
285 TUPLE: copy-state
286     { src-i integer read-only }
287     { src read-only }
288     { dst-i integer read-only }
289     { dst read-only } ;
290
291 C: <copy> copy-state
292
293 : copy-nth-unsafe ( n copy -- )
294     [ [ src-i>> + ] [ src>> ] bi nth-unsafe ]
295     [ [ dst-i>> + ] [ dst>> ] bi set-nth-unsafe ] 2bi ; inline
296
297 : (copy) ( n copy -- dst )
298     over 0 <= [ nip dst>> ] [
299         [ 1 - ] dip [ copy-nth-unsafe ] [ (copy) ] 2bi
300     ] if ; inline recursive
301
302 : subseq>copy ( from to seq -- n copy )
303     [ over - check-length swap ] dip
304     3dup nip new-sequence 0 swap <copy> ; inline
305
306 : bounds-check-head ( n seq -- n seq )
307     over 0 < [ bounds-error ] when ; inline
308
309 : check-copy ( src n dst -- src n dst )
310     3dup bounds-check-head
311     [ swap length + ] dip lengthen ; inline
312
313 : copy-unsafe ( src i dst -- )
314     [ [ length check-length 0 ] keep ] 2dip <copy> (copy) drop ; inline
315
316 : subseq-unsafe-as ( from to seq exemplar -- subseq )
317     [ subseq>copy (copy) ] dip like ; inline
318
319 : subseq-unsafe ( from to seq -- subseq )
320     dup subseq-unsafe-as ; inline
321
322 PRIVATE>
323
324 : subseq-as ( from to seq exemplar -- subseq )
325     [ check-slice ] dip subseq-unsafe-as ;
326
327 : subseq ( from to seq -- subseq )
328     dup subseq-as ;
329
330 : head ( seq n -- headseq ) (head) subseq ;
331
332 : tail ( seq n -- tailseq ) (tail) subseq ;
333
334 : rest ( seq -- tailseq ) 1 tail ;
335
336 : head* ( seq n -- headseq ) from-end head ;
337
338 : tail* ( seq n -- tailseq ) from-end tail ;
339
340 : but-last ( seq -- headseq ) 1 head* ;
341
342 : copy ( src i dst -- ) check-copy copy-unsafe ; inline
343
344 M: sequence clone-like
345     [ dup length ] dip new-sequence [ 0 swap copy-unsafe ] keep ; inline
346
347 M: immutable-sequence clone-like like ; inline
348
349 : push-all ( src dst -- ) [ length ] [ copy ] bi ; inline
350
351 <PRIVATE
352
353 : (append) ( seq1 seq2 accum -- accum )
354     [ [ over length ] dip copy-unsafe ]
355     [ 0 swap copy-unsafe ]
356     [ ] tri ; inline
357
358 PRIVATE>
359
360 : append-as ( seq1 seq2 exemplar -- newseq )
361     [ 2dup [ length ] bi@ + ] dip
362     [ (append) ] new-like ; inline
363
364 : append ( seq1 seq2 -- newseq ) over append-as ;
365
366 : prepend-as ( seq1 seq2 exemplar -- newseq ) swapd append-as ; inline
367
368 : prepend ( seq1 seq2 -- newseq ) over prepend-as ;
369
370 : 3append-as ( seq1 seq2 seq3 exemplar -- newseq )
371     [ 3dup [ length ] tri@ + + ] dip [
372         [ [ 2over [ length ] bi@ + ] dip copy-unsafe ]
373         [ (append) ] bi
374     ] new-like ; inline
375
376 : 3append ( seq1 seq2 seq3 -- newseq ) pick 3append-as ;
377
378 : surround-as ( seq1 seq2 seq3 exemplar -- newseq )
379     [ swap ] 2dip 3append-as ; inline
380
381 : surround ( seq1 seq2 seq3 -- newseq ) over surround-as ; inline
382
383 : 1surround-as ( seq1 seq2 exemplar  -- newseq ) dupd surround-as ; inline
384
385 : 1surround ( seq1 seq2 -- newseq ) dup 1surround-as ; inline
386
387 : glue-as ( seq1 seq2 seq3 exemplar -- newseq ) swapd 3append-as ; inline
388
389 : glue ( seq1 seq2 seq3 -- newseq ) pick glue-as ; inline
390
391 : change-nth ( ..a i seq quot: ( ..a elt -- ..b newelt ) -- ..b )
392     [ [ nth ] dip call ] 2keepd set-nth-unsafe ; inline
393
394 : min-length ( seq1 seq2 -- n ) [ length ] bi@ min ; inline
395
396 : max-length ( seq1 seq2 -- n ) [ length ] bi@ max ; inline
397
398 <PRIVATE
399
400 : setup-each ( seq -- i n quot )
401     dup slice? [
402         [ from>> ] [ to>> ] [ seq>> ] tri
403     ] [
404         [ length check-length 0 swap ] keep
405     ] if [ nth-unsafe ] curry ; inline
406
407 : (each) ( seq quot -- i n quot' )
408     [ setup-each ] dip compose ; inline
409
410 : (each-from) ( seq quot i -- i n quot' )
411     [ (each) ] dip [ + ] curry 2dip ; inline
412
413 : (collect) ( quot into -- quot' )
414     [ [ keep ] dip set-nth-unsafe ] 2curry ; inline
415
416 : collect ( n quot into -- )
417     (collect) each-integer ; inline
418
419 : setup-1each ( seq -- n quot )
420     [ length check-length ] keep [ nth-unsafe ] curry ; inline
421
422 : (1each) ( seq quot -- n quot' )
423     [ setup-1each ] dip compose ; inline
424
425 : (each-index) ( seq quot -- n quot' )
426     [ setup-1each [ keep ] curry ] dip compose ; inline
427
428 : map-into ( seq quot into -- )
429     [ (1each) ] dip collect ; inline
430
431 : 2nth-unsafe ( n seq1 seq2 -- elt1 elt2 )
432     [ nth-unsafe ] bi-curry@ bi ; inline
433
434 : setup-2each ( seq1 seq2 -- n quot )
435     [ min-length check-length ] 2keep [ 2nth-unsafe ] 2curry ; inline
436
437 : (2each) ( seq1 seq2 quot -- n quot' )
438     [ setup-2each ] dip compose ; inline
439
440 : 3nth-unsafe ( n seq1 seq2 seq3 -- elt1 elt2 elt3 )
441     [ nth-unsafe ] tri-curry@ tri ; inline
442
443 : setup-3each ( seq1 seq2 seq3 -- n quot )
444     [ [ length ] tri@ min min check-length ]
445     [ [ 3nth-unsafe ] 3curry ] 3bi ; inline
446
447 : (3each) ( seq1 seq2 seq3 quot -- n quot' )
448     [ setup-3each ] dip compose ; inline
449
450 : finish-find ( i seq -- i elt )
451     over [ dupd nth-unsafe ] [ drop f ] if ; inline
452
453 : (find) ( seq quot quot' -- i elt )
454     pick [ [ (1each) ] dip call ] dip finish-find ; inline
455
456 : (find-from) ( n seq quot quot' -- i elt )
457     [ 2dup bounds-check? ] 2dip
458     '[ _ _ (find) ] [ 2drop f f ] if ; inline
459
460 : (find-index) ( seq quot quot' -- i elt )
461     pick [ [ (each-index) ] dip call ] dip finish-find ; inline
462
463 : (find-index-from) ( n seq quot quot' -- i elt )
464     [ 2dup bounds-check? ] 2dip
465     '[ _ _ (find-index) ] [ 2drop f f ] if ; inline
466
467 : (accumulate) ( seq identity quot -- identity seq quot )
468     swapd [ keepd ] curry ; inline
469
470 : (accumulate*) ( seq identity quot -- identity seq quot )
471     swapd [ dup ] compose ; inline
472
473 PRIVATE>
474
475 : each ( ... seq quot: ( ... x -- ... ) -- ... )
476     (each) (each-integer) ; inline
477
478 : each-from ( ... seq quot: ( ... x -- ... ) i -- ... )
479     (each-from) (each-integer) ; inline
480
481 : reduce ( ... seq identity quot: ( ... prev elt -- ... next ) -- ... result )
482     swapd each ; inline
483
484 : map-integers ( ... len quot: ( ... i -- ... elt ) exemplar -- ... newseq )
485     overd [ [ collect ] keep ] new-like ; inline
486
487 : map-as ( ... seq quot: ( ... elt -- ... newelt ) exemplar -- ... newseq )
488     [ (1each) ] dip map-integers ; inline
489
490 : map ( ... seq quot: ( ... elt -- ... newelt ) -- ... newseq )
491     over map-as ; inline
492
493 : replicate-as ( ... len quot: ( ... -- ... newelt ) exemplar -- ... newseq )
494     [ [ drop ] prepose ] dip map-integers ; inline
495
496 : replicate ( ... len quot: ( ... -- ... newelt ) -- ... newseq )
497     { } replicate-as ; inline
498
499 : map! ( ... seq quot: ( ... elt -- ... newelt ) -- ... seq )
500     over [ map-into ] keep ; inline
501
502 : accumulate-as ( ... seq identity quot: ( ... prev elt -- ... next ) exemplar -- ... final newseq )
503     [ (accumulate) ] dip map-as ; inline
504
505 : accumulate ( ... seq identity quot: ( ... prev elt -- ... next ) -- ... final newseq )
506     pick accumulate-as ; inline
507
508 : accumulate! ( ... seq identity quot: ( ... prev elt -- ... next ) -- ... final seq )
509     (accumulate) map! ; inline
510
511 : accumulate*-as ( ... seq identity quot: ( ... prev elt -- ... next ) exemplar -- ... newseq )
512     [ (accumulate*) ] dip map-as nip ; inline
513
514 : accumulate* ( ... seq identity quot: ( ... prev elt -- ... next ) -- ... newseq )
515     pick accumulate*-as ; inline
516
517 : accumulate*! ( ... seq identity quot: ( ... prev elt -- ... next ) -- ... seq )
518     (accumulate*) map! nip ; inline
519
520 : 2each ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... ) -- ... )
521     (2each) each-integer ; inline
522
523 : 2each-from ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... ) i -- ... )
524     [ (2each) ] dip -rot (each-integer) ; inline
525
526 : 2reduce ( ... seq1 seq2 identity quot: ( ... prev elt1 elt2 -- ... next ) -- ... result )
527     -rotd 2each ; inline
528
529 : 2map-as ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... newelt ) exemplar -- ... newseq )
530     [ (2each) ] dip map-integers ; inline
531
532 : 2map ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... newelt ) -- ... newseq )
533     pick 2map-as ; inline
534
535 : 2all? ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... ? ) -- ... ? )
536     (2each) all-integers? ; inline
537
538 : 2any? ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... ? ) -- ... ? )
539     [ not ] compose 2all? not ; inline
540
541 : 3each ( ... seq1 seq2 seq3 quot: ( ... elt1 elt2 elt3 -- ... ) -- ... )
542     (3each) each-integer ; inline
543
544 : 3map-as ( ... seq1 seq2 seq3 quot: ( ... elt1 elt2 elt3 -- ... newelt ) exemplar -- ... newseq )
545     [ (3each) ] dip map-integers ; inline
546
547 : 3map ( ... seq1 seq2 seq3 quot: ( ... elt1 elt2 elt3 -- ... newelt ) -- ... newseq )
548     pickd swap 3map-as ; inline
549
550 : find-from ( ... n seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... i elt )
551     [ (find-integer) ] (find-from) ; inline
552
553 : find ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... i elt )
554     [ find-integer ] (find) ; inline
555
556 : find-last-from ( ... n seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... i elt )
557     [ nip find-last-integer ] (find-from) ; inline
558
559 : find-last ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... i elt )
560     [ [ 1 - ] dip find-last-integer ] (find) ; inline
561
562 : find-index-from ( ... n seq quot: ( ... elt i -- ... ? ) -- ... i elt )
563     [ (find-integer) ] (find-index-from) ; inline
564
565 : find-index ( ... seq quot: ( ... elt i -- ... ? ) -- ... i elt )
566     [ find-integer ] (find-index) ; inline
567
568 : all? ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... ? )
569     (each) (all-integers?) ; inline
570
571 : push-if ( ..a elt quot: ( ..a elt -- ..b ? ) accum -- ..b )
572     [ keep ] dip rot [ push ] [ 2drop ] if ; inline
573
574 <PRIVATE
575
576 : (selector-as) ( quot length exemplar -- selector accum )
577     new-resizable [ [ push-if ] 2curry ] keep ; inline
578
579 PRIVATE>
580
581 : selector-as ( quot exemplar -- selector accum )
582     [ length ] keep (selector-as) ; inline
583
584 : selector ( quot -- selector accum )
585     V{ } selector-as ; inline
586
587 : filter-as ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) exemplar -- ... subseq )
588     pick length over [ (selector-as) [ each ] dip ] 2curry dip like ; inline
589
590 : filter ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... subseq )
591     over filter-as ; inline
592
593 : reject-as ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) exemplar -- ... subseq )
594     [ [ not ] compose ] [ filter-as ] bi* ; inline
595
596 : reject ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... subseq )
597     over reject-as ; inline
598
599 : push-either ( ..a elt quot: ( ..a elt -- ..b ? ) accum1 accum2 -- ..b )
600     [ keep swap ] 2dip ? push ; inline
601
602 : 2selector ( quot -- selector accum1 accum2 )
603     V{ } clone V{ } clone [ [ push-either ] 3curry ] 2keep ; inline
604
605 : partition ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... trueseq falseseq )
606     over [ 2selector [ each ] 2dip ] dip [ like ] curry bi@ ; inline
607
608 : collector-for-as ( seq quot exemplar -- seq quot' vec )
609     [ over length ] dip new-resizable [ [ push ] curry compose ] keep ; inline
610
611 : collector-as ( quot exemplar -- quot' vec )
612     [ length ] keep new-resizable [ [ push ] curry compose ] keep ; inline
613
614 : collector-for ( seq quot -- seq quot' vec )
615     V{ } collector-for-as ; inline
616
617 : collector ( quot -- quot' vec )
618     V{ } collector-as ; inline
619
620 : produce-as ( ..a pred: ( ..a -- ..b ? ) quot: ( ..b -- ..a obj ) exemplar -- ..b seq )
621     dup [ collector-as [ while ] dip ] curry dip like ; inline
622
623 : produce ( ..a pred: ( ..a -- ..b ? ) quot: ( ..b -- ..a obj ) -- ..b seq )
624     { } produce-as ; inline
625
626 : follow ( ... obj quot: ( ... prev -- ... result/f ) -- ... seq )
627     [ dup ] swap [ keep ] curry produce nip ; inline
628
629 : each-index ( ... seq quot: ( ... elt index -- ... ) -- ... )
630     (each-index) each-integer ; inline
631
632 : map-index-as ( ... seq quot: ( ... elt index -- ... newelt ) exemplar -- ... newseq )
633     [ dup length <iota> ] 2dip 2map-as ; inline
634
635 : map-index ( ... seq quot: ( ... elt index -- ... newelt ) -- ... newseq )
636     over map-index-as ; inline
637
638 : interleave ( ... seq between quot: ( ... elt -- ... ) -- ... )
639     pick empty? [ 3drop ] [
640         [ [ drop first-unsafe ] dip call ]
641         [ [ bi* ] 2curry 1 each-from ]
642         3bi
643     ] if ; inline
644
645 : reduce-index ( ... seq identity quot: ( ... prev elt index -- ... next ) -- ... result )
646     swapd each-index ; inline
647
648 : index ( obj seq -- n )
649     [ = ] with find drop ;
650
651 : index-from ( obj i seq -- n )
652     rot [ = ] curry find-from drop ;
653
654 : last-index ( obj seq -- n )
655     [ = ] with find-last drop ;
656
657 : last-index-from ( obj i seq -- n )
658     rot [ = ] curry find-last-from drop ;
659
660 : indices ( obj seq -- indices )
661     swap [ = ] curry [ swap ] prepose V{ } clone [
662         [ push ] curry [ [ drop ] if ] curry compose each-index
663     ] keep ;
664
665 <PRIVATE
666
667 : nths-unsafe ( indices seq -- seq' )
668     [ [ nth-unsafe ] curry ] keep map-as ;
669
670 PRIVATE>
671
672 : nths ( indices seq -- seq' )
673     [ [ nth ] curry ] keep map-as ;
674
675 : any? ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... ? )
676     find drop >boolean ; inline
677
678 : none? ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... ? )
679     any? not ; inline
680
681 : member? ( elt seq -- ? )
682     [ = ] with any? ;
683
684 : member-eq? ( elt seq -- ? )
685     [ eq? ] with any? ;
686
687 : remove ( elt seq -- newseq )
688     [ = ] with reject ;
689
690 : remove-eq ( elt seq -- newseq )
691     [ eq? ] with reject ;
692
693 : sift ( seq -- newseq )
694     [ ] filter ;
695
696 : harvest ( seq -- newseq )
697     [ empty? ] reject ;
698
699 <PRIVATE
700
701 : mismatch-unsafe ( n seq1 seq2 -- i )
702     [ 2nth-unsafe = not ] 2curry find-integer ; inline
703
704 PRIVATE>
705
706 : mismatch ( seq1 seq2 -- i )
707     [ min-length ] 2keep mismatch-unsafe ;
708
709 M: sequence <=>
710     [ mismatch ] 2keep pick
711     [ 2nth-unsafe <=> ] [ [ length ] compare nip ] if ;
712
713 : sequence= ( seq1 seq2 -- ? )
714     2dup [ length ] bi@ dupd =
715     [ -rot mismatch-unsafe not ] [ 3drop f ] if ; inline
716
717 ERROR: assert-sequence got expected ;
718
719 : assert-sequence= ( a b -- )
720     2dup sequence= [ 2drop ] [ assert-sequence ] if ;
721
722 M: reversed equal? over reversed? [ sequence= ] [ 2drop f ] if ;
723
724 M: slice equal? over slice? [ sequence= ] [ 2drop f ] if ;
725
726 <PRIVATE
727
728 : sequence-hashcode-step ( oldhash newpart -- newhash )
729     integer>fixnum swap [
730         [ -2 fixnum-shift-fast ] [ 5 fixnum-shift-fast ] bi
731         fixnum+fast fixnum+fast
732     ] keep fixnum-bitxor ; inline
733
734 PRIVATE>
735
736 : sequence-hashcode ( n seq -- x )
737     [ 0 ] 2dip [ hashcode* sequence-hashcode-step ] with each ; inline
738
739 M: sequence hashcode* [ sequence-hashcode ] recursive-hashcode ;
740
741 M: iota hashcode*
742     over 0 <= [ 2drop 0 ] [
743         nip length 0 swap [ sequence-hashcode-step ] each-integer
744     ] if ;
745
746 M: reversed hashcode* [ sequence-hashcode ] recursive-hashcode ;
747
748 M: slice hashcode* [ sequence-hashcode ] recursive-hashcode ;
749
750 : move ( to from seq -- )
751     2over =
752     [ 3drop ] [ [ nth swap ] [ set-nth ] bi ] if ; inline
753
754 <PRIVATE
755
756 : move-unsafe ( to from seq -- )
757     2over =
758     [ 3drop ] [ [ nth-unsafe swap ] [ set-nth-unsafe ] bi ] if ; inline
759
760 : (filter!) ( ... quot: ( ... elt -- ... ? ) store scan seq -- ... )
761     2dup length < [
762         [ move-unsafe ] 3keep
763         [ nth-unsafe -rot [ [ call ] keep ] dip rot [ 1 + ] when ] 2keep
764         [ 1 + ] dip
765         (filter!)
766     ] [ nip set-length drop ] if ; inline recursive
767
768 PRIVATE>
769
770 : filter! ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... seq )
771     swap [ [ 0 0 ] dip (filter!) ] keep ; inline
772
773 : reject! ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... seq )
774     [ not ] compose filter! ; inline
775
776 : remove! ( elt seq -- seq )
777     [ = ] with reject! ;
778
779 : remove-eq! ( elt seq -- seq )
780     [ eq? ] with reject! ;
781
782 : prefix ( seq elt -- newseq )
783     over [ over length 1 + ] dip [
784         (1sequence) [ 1 swap copy-unsafe ] keep
785     ] new-like ;
786
787 : suffix ( seq elt -- newseq )
788     over [ over length 1 + ] dip [
789         [ [ over length ] dip set-nth-unsafe ] keep
790         [ 0 swap copy-unsafe ] keep
791     ] new-like ;
792
793 : suffix! ( seq elt -- seq ) over push ; inline
794
795 : append! ( seq1 seq2 -- seq1 ) over push-all ; inline
796
797 : last ( seq -- elt )
798     [ length 1 - ] keep
799     over 0 < [ bounds-error ] [ nth-unsafe ] if ; inline
800
801 <PRIVATE
802
803 : last-unsafe ( seq -- elt )
804     [ length 1 - ] [ nth-unsafe ] bi ; inline
805
806 PRIVATE>
807
808 : set-last ( elt seq -- )
809     [ length 1 - ] keep
810     over 0 < [ bounds-error ] [ set-nth-unsafe ] if ; inline
811
812 : pop* ( seq -- ) [ length 1 - ] [ shorten ] bi ;
813
814 <PRIVATE
815
816 : move-backward ( shift from to seq -- )
817     2over = [
818         4drop
819     ] [
820         [ [ 2over + pick ] dip move-unsafe [ 1 + ] dip ] keep
821         move-backward
822     ] if ;
823
824 : move-forward ( shift from to seq -- )
825     2over = [
826         4drop
827     ] [
828         [ [ [ ] [ nip + ] [ 2nip ] 3tri ] dip move-unsafe 1 - ] keep
829         move-forward
830     ] if ;
831
832 : (open-slice) ( shift from to seq ? -- )
833     [
834         [ [ 1 - ] bi@ ] dip move-forward
835     ] [
836         [ over - ] 2dip move-backward
837     ] if ;
838
839 : open-slice ( shift from seq -- )
840     pick 0 = [
841         3drop
842     ] [
843         [ ] [ nip length + ] [ 2nip ] 3tri
844         [ pick 0 > [ [ length ] keep ] dip (open-slice) ] 2dip
845         set-length
846     ] if ;
847
848 PRIVATE>
849
850 : delete-slice ( from to seq -- )
851     check-slice [ over [ - ] dip ] dip open-slice ;
852
853 : remove-nth! ( n seq -- seq )
854     [ [ dup 1 + ] dip delete-slice ] keep ;
855
856 : snip ( from to seq -- head tail )
857     [ swap head ] [ swap tail ] bi-curry bi* ; inline
858
859 : snip-slice ( from to seq -- head tail )
860     [ swap head-slice ] [ swap tail-slice ] bi-curry bi* ; inline
861
862 : replace-slice ( new from to seq -- seq' )
863     snip-slice surround ;
864
865 : remove-nth ( n seq -- seq' )
866     [ [ dup 1 + ] dip snip-slice ] keep append-as ;
867
868 : pop ( seq -- elt )
869     [ length 1 - ] keep over 0 >=
870     [ [ nth-unsafe ] [ shorten ] 2bi ]
871     [ bounds-error ] if ;
872
873 : exchange ( m n seq -- )
874     [ nip bounds-check 2drop ]
875     [ bounds-check 3drop ]
876     [ exchange-unsafe ]
877     3tri ;
878
879 : midpoint@ ( seq -- n ) length 2/ ; inline
880
881 : reverse! ( seq -- seq )
882     [
883         [ midpoint@ ] [ length ] [ ] tri
884         [ [ over - 1 - ] dip exchange-unsafe ] 2curry
885         each-integer
886     ] keep ;
887
888 : reverse ( seq -- newseq )
889      [
890         dup [ length ] keep new-sequence
891         [ 0 swap copy-unsafe ] keep reverse!
892     ] keep like ;
893
894 GENERIC: sum-lengths ( seq -- n )
895
896 M: object sum-lengths
897     0 [ length + ] reduce ;
898
899 M: repetition sum-lengths
900     [ length>> ] [ elt>> length ] bi * ;
901
902 : concat-as ( seq exemplar -- newseq )
903     [
904         [ dup sum-lengths ] dip new-resizable
905         [ [ push-all ] curry each ] keep
906     ] keep like ; inline
907
908 : concat ( seq -- newseq )
909     [ { } ] [ dup first concat-as ] if-empty ;
910
911 <PRIVATE
912
913 : joined-length ( seq glue -- n )
914     [ [ sum-lengths ] [ length 1 [-] ] bi ] dip length * + ;
915
916 PRIVATE>
917
918 : join-as ( seq glue exemplar -- newseq )
919     over empty? [ nip concat-as ] [
920         [
921             2dup joined-length over new-resizable [
922                 [ [ push-all ] 2curry ]
923                 [ nip [ push-all ] curry ] 2bi
924                 interleave
925             ] keep
926         ] dip like
927     ] if ;
928
929 : join ( seq glue -- newseq )
930     dup join-as ; inline
931
932 <PRIVATE
933
934 : padding ( ... seq n elt quot: ( ... seq1 seq2 -- ... newseq ) -- ... newseq )
935     [
936         [ over length [-] dup 0 = [ drop ] ] dip
937         [ <repetition> ] curry
938     ] dip compose if ; inline
939
940 PRIVATE>
941
942 : pad-head ( seq n elt -- padded )
943     [ swap dup append-as ] padding ;
944
945 : pad-tail ( seq n elt -- padded )
946     [ append ] padding ;
947
948 : shorter? ( seq1 seq2 -- ? ) [ length ] bi@ < ; inline
949 : longer? ( seq1 seq2 -- ? ) [ length ] bi@ > ; inline
950 : shorter ( seq1 seq2 -- seq ) [ [ length ] bi@ <= ] 2keep ? ; inline
951 : longer ( seq1 seq2 -- seq ) [ [ length ] bi@ >= ] 2keep ? ; inline
952
953 : head? ( seq begin -- ? )
954     2dup shorter? [
955         2drop f
956     ] [
957         [ length [ head-slice ] keep swap ] keep
958         mismatch-unsafe not
959     ] if ;
960
961 : tail? ( seq end -- ? )
962     2dup shorter? [
963         2drop f
964     ] [
965         [ length [ tail-slice* ] keep swap ] keep
966         mismatch-unsafe not
967     ] if ;
968
969 : cut-slice ( seq n -- before-slice after-slice )
970     [ head-slice ] [ tail-slice ] 2bi ; inline
971
972 : cut-slice* ( seq n -- before-slice after-slice )
973     [ head-slice* ] [ tail-slice* ] 2bi ;
974
975 : insert-nth ( elt n seq -- seq' )
976     swap cut-slice [ swap suffix ] dip append ;
977
978 : halves ( seq -- first-slice second-slice )
979     dup midpoint@ cut-slice ; inline
980
981 <PRIVATE
982
983 : nth2-unsafe ( n seq -- a b )
984     [ nth-unsafe ] [ [ 1 + ] dip nth-unsafe ] 2bi ; inline
985
986 : nth3-unsafe ( n seq -- a b c )
987     [ nth2-unsafe ] [ [ 2 + ] dip nth-unsafe ] 2bi ; inline
988
989 : (binary-reduce) ( seq start quot: ( elt1 elt2 -- newelt ) from length -- value )
990     ! We can't use case here since combinators depends on
991     ! sequences
992     dup 4 < [
993         integer>fixnum {
994             [ 2drop nip ]
995             [ 2nip swap nth-unsafe ]
996             [ -rot [ drop swap nth2-unsafe ] dip call ]
997             [ -rot [ drop swap nth3-unsafe ] dip bi@ ]
998         } dispatch
999     ] [
1000         [ 2/ ] [ over - ] bi [ 2dup + ] dip
1001         [ (binary-reduce) ] [ 2curry ] curry 2bi@
1002         pick [ 3bi ] dip call
1003     ] if ; inline recursive
1004
1005 PRIVATE>
1006
1007 : binary-reduce ( seq start quot: ( elt1 elt2 -- newelt ) -- value )
1008     pick dup slice? [
1009         [ seq>> ] 3dip [ from>> 0 max ] [ to>> 0 max over - ] bi
1010     ] [
1011         length 0 max 0 swap
1012     ] if (binary-reduce) ; inline
1013
1014 : cut ( seq n -- before after )
1015     [ head ] [ tail ] 2bi ;
1016
1017 : cut* ( seq n -- before after )
1018     [ head* ] [ tail* ] 2bi ;
1019
1020 <PRIVATE
1021
1022 : (subseq-start-from) ( subseq seq n length -- subseq seq ? )
1023     [
1024         [ 3dup ] dip [ + swap nth-unsafe ] keep rot nth-unsafe =
1025     ] all-integers? nip ; inline
1026
1027 PRIVATE>
1028
1029 : subseq-start-from ( subseq seq n -- i )
1030     pick length [ pick length swap - 1 + ] keep
1031     [ (subseq-start-from) ] curry (find-integer) 2nip ;
1032
1033 : subseq-start ( subseq seq -- i ) 0 subseq-start-from ; inline
1034
1035 : subseq? ( subseq seq -- ? ) subseq-start >boolean ;
1036
1037 : drop-prefix ( seq1 seq2 -- slice1 slice2 )
1038     2dup mismatch [ 2dup min-length ] unless*
1039     [ tail-slice ] curry bi@ ;
1040
1041 : unclip ( seq -- rest first )
1042     [ rest ] [ first-unsafe ] bi ;
1043
1044 : unclip-last ( seq -- butlast last )
1045     [ but-last ] [ last-unsafe ] bi ;
1046
1047 : unclip-slice ( seq -- rest-slice first )
1048     [ rest-slice ] [ first-unsafe ] bi ; inline
1049
1050 : map-reduce ( ..a seq map-quot: ( ..a elt -- ..a intermediate ) reduce-quot: ( ..a prev intermediate -- ..a next ) -- ..a result )
1051     [ [ [ first ] keep ] dip [ dip ] keep ] dip
1052     '[ swap _ dip swap @ ] 1 each-from ; inline
1053
1054 : 2map-reduce ( ..a seq1 seq2 map-quot: ( ..a elt1 elt2 -- ..a intermediate ) reduce-quot: ( ..a prev intermediate -- ..a next ) -- ..a result )
1055     [ [ [ [ first ] bi@ ] 2keep ] dip [ 2dip ] keep ] dip
1056     '[ rot _ dip swap @ ] 1 2each-from ; inline
1057
1058 <PRIVATE
1059
1060 : (map-find) ( seq quot find-quot -- result elt )
1061     [ [ f ] 2dip [ nip ] prepose [ dup ] compose ] dip call nip ; inline
1062
1063 PRIVATE>
1064
1065 : map-find ( ... seq quot: ( ... elt -- ... result/f ) -- ... result elt )
1066     [ find ] (map-find) ; inline
1067
1068 : map-find-last ( ... seq quot: ( ... elt -- ... result/f ) -- ... result elt )
1069     [ find-last ] (map-find) ; inline
1070
1071 : unclip-last-slice ( seq -- butlast-slice last )
1072     [ but-last-slice ] [ last-unsafe ] bi ; inline
1073
1074 <PRIVATE
1075
1076 : (trim-head) ( seq quot -- seq n )
1077     over [ [ not ] compose find drop ] dip swap
1078     [ dup length ] unless* ; inline
1079
1080 : (trim-tail) ( seq quot -- seq n )
1081     over [ [ not ] compose find-last drop ?1+ ] dip
1082     swap ; inline
1083
1084 PRIVATE>
1085
1086 : trim-head-slice ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... slice )
1087     (trim-head) tail-slice ; inline
1088
1089 : trim-head ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... newseq )
1090     (trim-head) tail ; inline
1091
1092 : trim-tail-slice ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... slice )
1093     (trim-tail) head-slice ; inline
1094
1095 : trim-tail ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... newseq )
1096     (trim-tail) head ; inline
1097
1098 : trim-slice ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... slice )
1099     [ trim-head-slice ] [ trim-tail-slice ] bi ; inline
1100
1101 : trim ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... newseq )
1102     [ trim-slice ] [ drop ] 2bi like ; inline
1103
1104 GENERIC: sum ( seq -- n )
1105 M: object sum 0 [ + ] binary-reduce ; inline
1106 M: iota sum length dup 1 - * 2/ ; inline
1107 M: repetition sum [ elt>> ] [ length>> ] bi * ; inline
1108
1109 : product ( seq -- n ) 1 [ * ] binary-reduce ;
1110
1111 : infimum ( seq -- elt ) [ ] [ min ] map-reduce ;
1112
1113 : supremum ( seq -- elt ) [ ] [ max ] map-reduce ;
1114
1115 : map-sum ( ... seq quot: ( ... elt -- ... n ) -- ... n )
1116     [ 0 ] 2dip [ dip + ] curry [ swap ] prepose each ; inline
1117
1118 : count ( ... seq quot: ( ... elt -- ... ? ) -- ... n )
1119     [ 1 0 ? ] compose map-sum ; inline
1120
1121 : cartesian-each ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... ) -- ... )
1122     [ with each ] 2curry each ; inline
1123
1124 : cartesian-map ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... newelt ) -- ... newseq )
1125     [ with { } map-as ] 2curry { } map-as ; inline
1126
1127 : cartesian-product-as ( seq1 seq2 exemplar -- newseq )
1128     [ 2sequence ] curry cartesian-map ; inline
1129
1130 : cartesian-product ( seq1 seq2 -- newseq )
1131     dup cartesian-product-as ; inline
1132
1133 : cartesian-find ( ... seq1 seq2 quot: ( ... elt1 elt2 -- ... ? ) -- ... elt1 elt2 )
1134     [ f ] 3dip [ with find swap ] 2curry [ nip ] prepose find nip swap ; inline
1135
1136 <PRIVATE
1137
1138 : select-by ( ... seq quot: ( ... elt -- ... x ) compare: ( obj1 obj2 -- ? ) -- ... elt )
1139     [
1140         [ keep swap ] curry [ [ first ] dip call ] 2keep
1141         [ curry 2dip pick over ] curry
1142     ] [
1143         [ [ 2drop ] [ 2nipd ] if ] compose
1144     ] bi* compose 1 each-from drop ; inline
1145
1146 PRIVATE>
1147
1148 : supremum-by ( ... seq quot: ( ... elt -- ... x ) -- ... elt )
1149     [ after? ] select-by ; inline
1150
1151 : infimum-by ( ... seq quot: ( ... elt -- ... x ) -- ... elt )
1152     [ before? ] select-by ; inline
1153
1154 : shortest ( seqs -- elt ) [ length ] infimum-by ;
1155
1156 : longest ( seqs -- elt ) [ length ] supremum-by ;
1157
1158 ! We hand-optimize flip to such a degree because type hints
1159 ! cannot express that an array is an array of arrays yet, and
1160 ! this word happens to be performance-critical since the compiler
1161 ! itself uses it. Optimizing it like this reduced compile time.
1162 <PRIVATE
1163
1164 : generic-flip ( matrix -- newmatrix )
1165     [ [ length ] [ min ] map-reduce ] keep
1166     '[ _ [ nth-unsafe ] with { } map-as ] { } map-integers ; inline
1167
1168 USE: arrays
1169
1170 : array-flip ( matrix -- newmatrix )
1171     { array } declare
1172     [ [ { array } declare length>> ] [ min ] map-reduce ] keep
1173     '[ _ [ { array } declare array-nth ] with { } map-as ] { } map-integers ;
1174
1175 PRIVATE>
1176
1177 : flip ( matrix -- newmatrix )
1178     dup empty? [
1179         dup array? [
1180             dup [ array? ] all?
1181             [ array-flip ] [ generic-flip ] if
1182         ] [ generic-flip ] if
1183     ] unless ;