996e7fed8875f9eda5505f672894e7a3b59646fc
[scpubgit/stemmatology.git] / lib / Text / Tradition / Collation.pm
1 package Text::Tradition::Collation;
2
3 use Encode qw( decode_utf8 );
4 use File::Temp;
5 use Graph;
6 use IPC::Run qw( run binary );
7 use Text::CSV_XS;
8 use Text::Tradition::Collation::Reading;
9 use XML::LibXML;
10 use Moose;
11
12 has 'sequence' => (
13     is => 'ro',
14     isa => 'Graph',
15     default => sub { Graph->new() },
16     handles => {
17         paths => 'edges',
18     },
19     );
20     
21 has 'relations' => (
22         is => 'ro',
23         isa => 'Graph',
24         default => sub { Graph->new( undirected => 1 ) },
25     handles => {
26         relationships => 'edges',
27     },
28         );
29
30 has 'tradition' => (
31     is => 'ro',
32     isa => 'Text::Tradition',
33     weak_ref => 1,
34     );
35
36 has 'readings' => (
37         isa => 'HashRef[Text::Tradition::Collation::Reading]',
38         traits => ['Hash'],
39     handles => {
40         reading     => 'get',
41         _add_reading => 'set',
42         del_reading => 'delete',
43         has_reading => 'exists',
44         readings   => 'values',
45     },
46     default => sub { {} },
47         );
48
49 has 'wit_list_separator' => (
50     is => 'rw',
51     isa => 'Str',
52     default => ', ',
53     );
54
55 has 'baselabel' => (
56     is => 'rw',
57     isa => 'Str',
58     default => 'base text',
59     );
60
61 has 'linear' => (
62     is => 'rw',
63     isa => 'Bool',
64     default => 1,
65     );
66
67 has 'ac_label' => (
68     is => 'rw',
69     isa => 'Str',
70     default => ' (a.c.)',
71     );
72     
73 has 'start' => (
74         is => 'ro',
75         isa => 'Text::Tradition::Collation::Reading',
76         writer => '_set_start',
77         weak_ref => 1,
78         );
79
80 has 'end' => (
81         is => 'ro',
82         isa => 'Text::Tradition::Collation::Reading',
83         writer => '_set_end',
84         weak_ref => 1,
85         );
86
87 # The collation can be created two ways:
88 # 1. Collate a set of witnesses (with CollateX I guess) and process
89 #    the results as in 2.
90 # 2. Read a pre-prepared collation in one of a variety of formats,
91 #    and make the graph from that.
92
93 # The graph itself will (for now) be immutable, and the positions
94 # within the graph will also be immutable.  We need to calculate those
95 # positions upon graph construction.  The equivalences between graph
96 # nodes will be mutable, entirely determined by the user (or possibly
97 # by some semantic pre-processing provided by the user.)  So the
98 # constructor should just make an empty equivalences object.  The
99 # constructor will also need to make the witness objects, if we didn't
100 # come through option 1.
101
102 sub BUILD {
103     my $self = shift;
104     $self->_set_start( $self->add_reading( { 'collation' => $self, 'is_start' => 1 } ) );
105     $self->_set_end( $self->add_reading( { 'collation' => $self, 'is_end' => 1 } ) );
106 }
107
108 ### Reading construct/destruct functions
109
110 sub add_reading {
111         my( $self, $reading ) = @_;
112         unless( ref( $reading ) eq 'Text::Tradition::Collation::Reading' ) {
113                 my %args = %$reading;
114                 $reading = Text::Tradition::Collation::Reading->new( 
115                         'collation' => $self,
116                         %args );
117         }
118         # First check to see if a reading with this ID exists.
119         if( $self->reading( $reading->id ) ) {
120                 warn "Collation already has a reading with id " . $reading->id;
121                 return undef;
122         }
123         $self->_add_reading( $reading->id => $reading );
124         # Once the reading has been added, put it in both graphs.
125         $self->sequence->add_vertex( $reading->id );
126         $self->relations->add_vertex( $reading->id );
127         return $reading;
128 };
129
130 around del_reading => sub {
131         my $orig = shift;
132         my $self = shift;
133         my $arg = shift;
134         
135         if( ref( $arg ) eq 'Text::Tradition::Collation::Reading' ) {
136                 $arg = $arg->id;
137         }
138         
139         # Remove the reading from the graphs.
140         $self->sequence->delete_vertex( $arg );
141         $self->relations->delete_vertex( $arg );
142         
143         # Carry on.
144         $self->$orig( $arg );
145 };
146
147 # merge_readings( $main, $to_be_deleted );
148
149 sub merge_readings {
150         my $self = shift;
151
152         # We only need the IDs for adding paths to the graph, not the reading
153         # objects themselves.
154     my( $kept, $deleted ) = $self->_stringify_args( @_ );
155
156     # The kept reading should inherit the paths and the relationships
157     # of the deleted reading.
158         foreach my $path ( $self->sequence->edges_at( $deleted ) ) {
159                 my @vector = ( $kept );
160                 push( @vector, $path->[1] ) if $path->[0] eq $deleted;
161                 unshift( @vector, $path->[0] ) if $path->[1] eq $deleted;
162                 my %wits = %{$self->sequence->get_edge_attributes( @$path )};
163                 $self->sequence->add_edge( @vector );
164                 my $fwits = $self->sequence->get_edge_attributes( @vector );
165                 @wits{keys %$fwits} = values %$fwits;
166                 $self->sequence->set_edge_attributes( @vector, \%wits );
167         }
168         foreach my $rel ( $self->relations->edges_at( $deleted ) ) {
169                 my @vector = ( $kept );
170                 push( @vector, $rel->[0] eq $deleted ? $rel->[1] : $rel->[0] );
171                 # Is there a relationship here already? If so, keep it.
172                 # TODO Warn about conflicting relationships
173                 next if $self->relations->has_edge( @vector );
174                 # If not, adopt the relationship that would be deleted.
175                 $self->relations->add_edge( @vector );
176                 my $attr = $self->relations->get_edge_attributes( @$rel );
177                 $self->relations->set_edge_attributes( @vector, $attr );
178         }
179         
180         # Do the deletion deed.
181         $self->del_reading( $deleted );
182 }
183
184
185 # Helper function for manipulating the graph.
186 sub _stringify_args {
187         my( $self, $first, $second, $arg ) = @_;
188     $first = $first->id
189         if ref( $first ) eq 'Text::Tradition::Collation::Reading';
190     $second = $second->id
191         if ref( $second ) eq 'Text::Tradition::Collation::Reading';        
192     return( $first, $second, $arg );
193 }
194
195 ### Path logic
196
197 sub add_path {
198         my $self = shift;
199
200         # We only need the IDs for adding paths to the graph, not the reading
201         # objects themselves.
202     my( $source, $target, $wit ) = $self->_stringify_args( @_ );
203
204         # Connect the readings
205     $self->sequence->add_edge( $source, $target );
206     # Note the witness in question
207     $self->sequence->set_edge_attribute( $source, $target, $wit, 1 );
208 };
209
210 sub del_path {
211         my $self = shift;
212
213         # We only need the IDs for adding paths to the graph, not the reading
214         # objects themselves.
215     my( $source, $target, $wit ) = $self->_stringify_args( @_ );
216
217         if( $self->sequence->has_edge_attribute( $source, $target, $wit ) ) {
218                 $self->sequence->del_edge_attribute( $source, $target, $wit );
219         }
220         unless( keys %{$self->sequence->get_edge_attributes( $source, $target )} ) {
221                 $self->sequence->delete_edge( $source, $target );
222         }
223 }
224
225
226 # Extra graph-alike utility
227 sub has_path {
228         my $self = shift;
229     my( $source, $target, $wit ) = $self->_stringify_args( @_ );
230         return undef unless $self->sequence->has_edge( $source, $target );
231         return $self->sequence->has_edge_attribute( $source, $target, $wit );
232 }
233
234 ### Relationship logic
235
236 =head2 add_relationship( $reading1, $reading2, $definition )
237
238 Adds the specified relationship between the two readings.  A relationship
239 is transitive (i.e. undirected), and must have the following attributes
240 specified in the hashref $definition:
241
242 =over 4
243
244 =item * type - Can be one of spelling, orthographic, grammatical, meaning, repetition, transposition.  The first three are only valid relationships between readings that occur at the same point in the text.
245
246 =item * non_correctable - (Optional) True if the reading would not have been corrected independently.
247
248 =item * non_independent - (Optional) True if the variant is unlikely to have occurred independently in unrelated witnesses.
249
250 =item * global - (Optional) A meta-attribute, to set the same relationship between readings with the same text whenever they occur in the same place.
251
252 =back
253
254 =cut
255
256 # Wouldn't it be lovely if edges could be objects, and all this type checking
257 # and attribute management could be done via Moose?
258
259 sub add_relationship {
260         my $self = shift;
261     my( $source, $target, $options ) = $self->_stringify_args( @_ );
262
263         # Check the options
264         if( !defined $options->{'type'} ||
265                 $options->{'type'} !~ /^(spelling|orthographic|grammatical|meaning|repetition|transposition)$/i ) {
266                 my $t = $options->{'type'} ? $options->{'type'} : '';
267                 return( undef, "Invalid or missing type" . $options->{'type'} );
268         }
269         if( $options->{'type'} =~ /^(spelling|orthographic|grammatical|meaning)$/ ) {
270                 $options->{'colocated'} = 1;
271         }
272         
273     # Make sure there is not another relationship between these two
274     # readings already
275     if( $self->relations->has_edge( $source, $target ) ) {
276                 return ( undef, "Relationship already exists between these readings" );
277     }
278     if( !$self->relationship_valid( $source, $target, $options->{'type'} ) ) {
279         return ( undef, 'Relationship creates witness loop' );
280     }
281
282         my @vector = ( $source, $target );
283         $self->relations->add_edge( @vector );
284         $self->relations->set_edge_attributes( @vector, $options );
285     
286     # TODO Handle global relationship setting
287
288     return( 1, @vector );
289 }
290
291 sub relationship_valid {
292     my( $self, $source, $target, $rel ) = @_;
293     if( $rel eq 'repetition' ) {
294         return 1;
295         } elsif ( $rel eq 'transposition' ) {
296                 # Check that the two readings do not appear in the same witness.
297                 my %seen_wits;
298                 map { $seen_wits{$_} = 1 } $self->reading_witnesses( $source );
299                 foreach my $w ( $self->reading_witnesses( $target ) ) {
300                         return 0 if $seen_wits{$w};
301                 }
302                 return 1;
303         } else {
304                 # Check that linking the source and target in a relationship won't lead
305                 # to a path loop for any witness.  First make a lookup table of all the
306                 # readings related to either the source or the target.
307                 my @proposed_related = ( $source, $target );
308                 push( @proposed_related, $source->related_readings( 'colocated' ) );
309                 push( @proposed_related, $target->related_readings( 'colocated' ) );
310                 my %pr_ids;
311                 map { $pr_ids{ $_->id } = 1 } @proposed_related;
312         
313                 # None of these proposed related readings should have a neighbor that
314                 # is also in proposed_related.
315                 foreach my $pr ( keys %pr_ids ) {
316                         foreach my $neighbor( $self->sequence->neighbors( $pr ) ) {
317                                 return 0 if exists $pr_ids{$neighbor};
318                         }
319                 }               
320                 return 1;
321         }
322 }
323
324 # Return a list of the witnesses in which the reading appears.
325 sub reading_witnesses {
326         my( $self, $reading ) = @_;
327         # We need only check either the incoming or the outgoing edges; I have
328         # arbitrarily chosen "incoming".
329         my %all_witnesses;
330         foreach my $e ( $self->sequence->edges_to( $reading ) ) {
331                 my $wits = $self->sequence->get_edge_attributes( @$e );
332                 @all_witnesses{ keys %$wits } = 1;
333         }
334         return keys %all_witnesses;
335 }
336
337 sub related_readings {
338         my( $self, $reading, $colocated ) = @_;
339         my $return_object;
340         if( ref( $reading ) eq 'Text::Tradition::Collation::Reading' ) {
341                 $reading = $reading->id;
342                 $return_object = 1;
343 #               print STDERR "Returning related objects\n";
344 #       } else {
345 #               print STDERR "Returning related object names\n";
346         }
347         my @related = $self->relations->all_reachable( $reading );
348         if( $colocated ) {
349                 my @colo = grep { $self->relations->has_edge_attribute( $reading, $_, 'colocated' ) } @related;
350                 @related = @colo;
351         } 
352         return $return_object ? map { $self->reading( $_ ) } @related : @related;
353 }
354
355 =head2 Output method(s)
356
357 =over
358
359 =item B<as_svg>
360
361 print $graph->as_svg( $recalculate );
362
363 Returns an SVG string that represents the graph.  Uses GraphViz to do
364 this, because Graph::Easy doesn\'t cope well with long graphs. Unless
365 $recalculate is passed (and is a true value), the method will return a
366 cached copy of the SVG after the first call to the method.
367
368 =cut
369
370 sub as_svg {
371     my( $self ) = @_;
372         
373     my @cmd = qw/dot -Tsvg/;
374     my( $svg, $err );
375     my $dotfile = File::Temp->new();
376     ## TODO REMOVE
377     # $dotfile->unlink_on_destroy(0);
378     binmode $dotfile, ':utf8';
379     print $dotfile $self->as_dot();
380     push( @cmd, $dotfile->filename );
381     run( \@cmd, ">", binary(), \$svg );
382     $svg = decode_utf8( $svg );
383     return $svg;
384 }
385
386 =item B<as_dot>
387
388 print $graph->as_dot( $view, $recalculate );
389
390 Returns a string that is the collation graph expressed in dot
391 (i.e. GraphViz) format.  The 'view' argument determines what kind of
392 graph is produced.
393     * 'path': a graph of witness paths through the collation (DEFAULT)
394     * 'relationship': a graph of how collation readings relate to 
395       each other
396
397 =cut
398
399 sub as_dot {
400     my( $self, $view ) = @_;
401     $view = 'sequence' unless $view;
402     # TODO consider making some of these things configurable
403     my $graph_name = $self->tradition->name;
404     $graph_name =~ s/[^\w\s]//g;
405     $graph_name = join( '_', split( /\s+/, $graph_name ) );
406     my $dot = sprintf( "digraph %s {\n", $graph_name );
407     $dot .= "\tedge [ arrowhead=open ];\n";
408     $dot .= "\tgraph [ rankdir=LR ];\n";
409     $dot .= sprintf( "\tnode [ fontsize=%d, fillcolor=%s, style=%s, shape=%s ];\n",
410                      11, "white", "filled", "ellipse" );
411
412     foreach my $reading ( $self->readings ) {
413         # Need not output nodes without separate labels
414         next if $reading->id eq $reading->text;
415         $dot .= sprintf( "\t\"%s\" [ label=\"%s\" ];\n", $reading->id, $reading->text );
416     }
417     
418     # TODO do something sensible for relationships
419
420     my @edges = $self->paths;
421     foreach my $edge ( @edges ) {
422         my %variables = ( 'color' => '#000000',
423                           'fontcolor' => '#000000',
424                           'label' => join( ', ', $self->path_witnesses( $edge ) ),
425             );
426         my $varopts = join( ', ', map { $_.'="'.$variables{$_}.'"' } sort keys %variables );
427         $dot .= sprintf( "\t\"%s\" -> \"%s\" [ %s ];\n",
428                          $edge->[0], $edge->[1], $varopts );
429     }
430     $dot .= "}\n";
431     return $dot;
432 }
433
434 sub path_witnesses {
435         my( $self, @edge ) = @_;
436         # If edge is an arrayref, cope.
437         if( @edge == 1 && ref( $edge[0] ) eq 'ARRAY' ) {
438                 my $e = shift @edge;
439                 @edge = @$e;
440         }
441         my @wits = keys %{$self->sequence->get_edge_attributes( @edge )};
442         return sort @wits;
443 }
444
445 =item B<as_graphml>
446
447 print $graph->as_graphml( $recalculate )
448
449 Returns a GraphML representation of the collation graph, with
450 transposition information and position information. Unless
451 $recalculate is passed (and is a true value), the method will return a
452 cached copy of the SVG after the first call to the method.
453
454 =cut
455
456 sub as_graphml {
457     my( $self ) = @_;
458
459     # Some namespaces
460     my $graphml_ns = 'http://graphml.graphdrawing.org/xmlns';
461     my $xsi_ns = 'http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance';
462     my $graphml_schema = 'http://graphml.graphdrawing.org/xmlns ' .
463         'http://graphml.graphdrawing.org/xmlns/1.0/graphml.xsd';
464
465     # Create the document and root node
466     my $graphml = XML::LibXML->createDocument( "1.0", "UTF-8" );
467     my $root = $graphml->createElementNS( $graphml_ns, 'graphml' );
468     $graphml->setDocumentElement( $root );
469     $root->setNamespace( $xsi_ns, 'xsi', 0 );
470     $root->setAttributeNS( $xsi_ns, 'schemaLocation', $graphml_schema );
471
472     # Add the data keys for the graph
473     my %graph_data_keys;
474     my $gdi = 0;
475     my @graph_attributes = qw/ version wit_list_separator baselabel linear ac_label /;
476     foreach my $datum ( @graph_attributes ) {
477         $graph_data_keys{$datum} = 'dg'.$gdi++;
478         my $key = $root->addNewChild( $graphml_ns, 'key' );
479         $key->setAttribute( 'attr.name', $datum );
480         $key->setAttribute( 'attr.type', $key eq 'linear' ? 'boolean' : 'string' );
481         $key->setAttribute( 'for', 'graph' );
482         $key->setAttribute( 'id', $graph_data_keys{$datum} );           
483     }
484
485     # Add the data keys for nodes
486     my %node_data_keys;
487     my $ndi = 0;
488     my %node_data = ( 
489         id => 'string',
490         reading => 'string',
491         rank => 'string',
492         is_start => 'boolean',
493         is_end => 'boolean',
494         is_lacuna => 'boolean',
495         );
496     foreach my $datum ( keys %node_data ) {
497         $node_data_keys{$datum} = 'dn'.$ndi++;
498         my $key = $root->addNewChild( $graphml_ns, 'key' );
499         $key->setAttribute( 'attr.name', $datum );
500         $key->setAttribute( 'attr.type', $node_data{$datum} );
501         $key->setAttribute( 'for', 'node' );
502         $key->setAttribute( 'id', $node_data_keys{$datum} );
503     }
504
505     # Add the data keys for edges, i.e. witnesses
506     my $edi = 0;
507     my %edge_data_keys;
508     my %edge_data = (
509         class => 'string',                              # Path or relationship?
510         witness => 'string',                    # ID/label for a path
511         relationship => 'string',               # ID/label for a relationship
512         extra => 'boolean',                             # Path key
513         colocated => 'boolean',                 # Relationship key
514         non_correctable => 'boolean',   # Relationship key
515         non_independent => 'boolean',   # Relationship key
516         );
517     foreach my $datum ( keys %edge_data ) {
518         $edge_data_keys{$datum} = 'de'.$edi++;
519         my $key = $root->addNewChild( $graphml_ns, 'key' );
520         $key->setAttribute( 'attr.name', $datum );
521         $key->setAttribute( 'attr.type', $edge_data{$datum} );
522         $key->setAttribute( 'for', 'edge' );
523         $key->setAttribute( 'id', $edge_data_keys{$datum} );
524     }
525
526     # Add the collation graph itself
527     my $graph = $root->addNewChild( $graphml_ns, 'graph' );
528     $graph->setAttribute( 'edgedefault', 'directed' );
529     $graph->setAttribute( 'id', $self->tradition->name );
530     $graph->setAttribute( 'parse.edgeids', 'canonical' );
531     $graph->setAttribute( 'parse.edges', scalar($self->paths) );
532     $graph->setAttribute( 'parse.nodeids', 'canonical' );
533     $graph->setAttribute( 'parse.nodes', scalar($self->readings) );
534     $graph->setAttribute( 'parse.order', 'nodesfirst' );
535     
536     # Collation attribute data
537     foreach my $datum ( @graph_attributes ) {
538         my $value = $datum eq 'version' ? '2.0' : $self->$datum;
539                 _add_graphml_data( $graph, $graph_data_keys{$datum}, $value );
540         }
541
542     my $node_ctr = 0;
543     my %node_hash;
544     # Add our readings to the graph
545     foreach my $n ( sort { $a->id cmp $b->id } $self->readings ) {
546         my $node_el = $graph->addNewChild( $graphml_ns, 'node' );
547         my $node_xmlid = 'n' . $node_ctr++;
548         $node_hash{ $n->id } = $node_xmlid;
549         $node_el->setAttribute( 'id', $node_xmlid );
550         _add_graphml_data( $node_el, $node_data_keys{'id'}, $n->id );
551         _add_graphml_data( $node_el, $node_data_keys{'reading'}, $n->text );
552         _add_graphml_data( $node_el, $node_data_keys{'rank'}, $n->rank )
553             if $n->has_rank;
554     }
555
556     # Add the path edges
557     my $edge_ctr = 0;
558     foreach my $e ( sort { $a->[0] cmp $b->[0] } $self->sequence->edges() ) {
559         # We add an edge in the graphml for every witness in $e.
560         foreach my $wit ( $self->path_witnesses( $e ) ) {
561                         my( $id, $from, $to ) = ( 'e'.$edge_ctr++,
562                                                                                 $node_hash{ $e->[0] },
563                                                                                 $node_hash{ $e->[1] } );
564                         my $edge_el = $graph->addNewChild( $graphml_ns, 'edge' );
565                         $edge_el->setAttribute( 'source', $from );
566                         $edge_el->setAttribute( 'target', $to );
567                         $edge_el->setAttribute( 'id', $id );
568                         # Add the edge class
569                         _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'class'}, 'path' );
570                         
571                         # It's a witness path, so add the witness
572                         my $base = $wit;
573                         my $key = $edge_data_keys{'witness'};
574                         # Is this an ante-corr witness?
575                         my $aclabel = $self->ac_label;
576                         if( $wit =~ /^(.*)\Q$aclabel\E$/ ) {
577                                 # Keep the base witness
578                                 $base = $1;
579                                 # ...and record that this is an 'extra' reading path
580                                 _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'extra'}, $aclabel );
581                         }
582                         _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'witness'}, $base );
583                 }
584         }
585         
586         # Add the relationship edges
587         foreach my $e ( sort { $a->[0] cmp $b->[0] } $self->relationships ) {
588                 my( $id, $from, $to ) = ( 'e'.$edge_ctr++,
589                                                                         $node_hash{ $e->[0] },
590                                                                         $node_hash{ $e->[1] } );
591                 my $edge_el = $graph->addNewChild( $graphml_ns, 'edge' );
592                 $edge_el->setAttribute( 'source', $from );
593                 $edge_el->setAttribute( 'target', $to );
594                 $edge_el->setAttribute( 'id', $id );
595                 # Add the edge class
596                 _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'class'}, 'relationship' );
597                 
598                 my $data = $self->relations->get_edge_attributes( @$e );
599                 # It's a relationship, so save the relationship data
600                 _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'relationship'}, $data->{type} );
601                 _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'colocated'}, $data->{colocated} );
602                 if( exists $data->{non_correctable} ) {
603                         _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'non_correctable'}, 
604                                 $data->{non_correctable} );
605                 }
606                 if( exists $data->{non_independent} ) {
607                         _add_graphml_data( $edge_el, $edge_data_keys{'non_independent'}, 
608                                 $data->{non_independent} );
609                 }
610     }
611
612     # Save and return the thing
613     my $result = decode_utf8( $graphml->toString(1) );
614     return $result;
615 }
616
617 sub _add_graphml_data {
618     my( $el, $key, $value ) = @_;
619     return unless defined $value;
620     my $data_el = $el->addNewChild( $el->namespaceURI, 'data' );
621     $data_el->setAttribute( 'key', $key );
622     $data_el->appendText( $value );
623 }
624
625 =item B<as_csv>
626
627 print $graph->as_csv( $recalculate )
628
629 Returns a CSV alignment table representation of the collation graph, one
630 row per witness (or witness uncorrected.) Unless $recalculate is passed
631 (and is a true value), the method will return a cached copy of the CSV
632 after the first call to the method.
633
634 =cut
635
636 sub as_csv {
637     my( $self ) = @_;
638     my $table = $self->make_alignment_table;
639     my $csv = Text::CSV_XS->new( { binary => 1, quote_null => 0 } );    
640     my @result;
641     foreach my $row ( @$table ) {
642         $csv->combine( @$row );
643         push( @result, decode_utf8( $csv->string ) );
644     }
645     return join( "\n", @result );
646 }
647
648 # Make an alignment table - $noderefs controls whether the objects
649 # in the table are the nodes or simply their readings.
650
651 sub make_alignment_table {
652     my( $self, $noderefs, $include ) = @_;
653     unless( $self->linear ) {
654         warn "Need a linear graph in order to make an alignment table";
655         return;
656     }
657     my $table;
658     my @all_pos = ( 1 .. $self->end->rank - 1 );
659     foreach my $wit ( $self->tradition->witnesses ) {
660         # print STDERR "Making witness row(s) for " . $wit->sigil . "\n";
661         my @wit_path = $self->reading_sequence( $self->start, $self->end, $wit->sigil );
662         my @row = _make_witness_row( \@wit_path, \@all_pos, $noderefs );
663         unshift( @row, $wit->sigil );
664         push( @$table, \@row );
665         if( $wit->is_layered ) {
666                 my @wit_ac_path = $self->reading_sequence( $self->start, $self->end, 
667                         $wit->sigil.$self->ac_label, $wit->sigil );
668             my @ac_row = _make_witness_row( \@wit_ac_path, \@all_pos, $noderefs );
669             unshift( @ac_row, $wit->sigil . $self->ac_label );
670             push( @$table, \@ac_row );
671         }           
672     }
673
674     if( $include ) {
675         my $winnowed = [];
676         # Winnow out the rows for any witness not included.
677         foreach my $row ( @$table ) {
678             next unless $include->{$row->[0]};
679             push( @$winnowed, $row );
680         }
681         $table = $winnowed;
682     }
683
684     # Return a table where the witnesses read in columns rather than rows.
685     my $turned = _turn_table( $table );
686     # TODO We should really go through and delete empty rows.
687     return $turned;
688 }
689
690 sub _make_witness_row {
691     my( $path, $positions, $noderefs ) = @_;
692     my %char_hash;
693     map { $char_hash{$_} = undef } @$positions;
694     foreach my $rdg ( @$path ) {
695         my $rtext = $rdg->text;
696         $rtext = '#LACUNA#' if $rdg->is_lacuna;
697         # print STDERR "No rank for " . $rdg->id . "\n" unless defined $rdg->rank;
698         $char_hash{$rdg->rank} = $noderefs ? $rdg : $rtext;
699     }
700     my @row = map { $char_hash{$_} } @$positions;
701     # Fill in lacuna markers for undef spots in the row
702     my $last_el = shift @row;
703     my @filled_row = ( $last_el );
704     foreach my $el ( @row ) {
705         # If we are using node reference, make the lacuna node appear many times
706         # in the table.  If not, use the lacuna tag.
707         if( $last_el && _el_is_lacuna( $last_el ) && !defined $el ) {
708             $el = $noderefs ? $last_el : '#LACUNA#';
709         }
710         push( @filled_row, $el );
711         $last_el = $el;
712     }
713     return @filled_row;
714 }
715
716 # Tiny utility function to say if a table element is a lacuna
717 sub _el_is_lacuna {
718     my $el = shift;
719     return 1 if $el eq '#LACUNA#';
720     return 1 if ref( $el ) eq 'Text::Tradition::Collation::Reading'
721         && $el->is_lacuna;
722     return 0;
723 }
724
725 # Helper to turn the witnesses along columns rather than rows.  Assumes
726 # equal-sized rows.
727 sub _turn_table {
728     my( $table ) = @_;
729     my $result = [];
730     return $result unless scalar @$table;
731     my $nrows = scalar @{$table->[0]};
732     foreach my $idx ( 0 .. $nrows - 1 ) {
733         foreach my $wit ( 0 .. $#{$table} ) {
734             $result->[$idx]->[$wit] = $table->[$wit]->[$idx];
735         }
736     }
737     return $result;        
738 }
739
740 =back
741
742 =head2 Navigation methods
743
744 =over
745
746 =item B<start>
747
748 my $beginning = $collation->start();
749
750 Returns the beginning of the collation, a meta-reading with label '#START#'.
751
752 =item B<end>
753
754 my $end = $collation->end();
755
756 Returns the end of the collation, a meta-reading with label '#END#'.
757
758
759 =item B<reading_sequence>
760
761 my @readings = $graph->reading_sequence( $first, $last, $path[, $alt_path] );
762
763 Returns the ordered list of readings, starting with $first and ending
764 with $last, along the given witness path.  If no path is specified,
765 assume that the path is that of the base text (if any.)
766
767 =cut
768
769 # TODO Think about returning some lazy-eval iterator.
770
771 sub reading_sequence {
772     my( $self, $start, $end, $witness, $backup ) = @_;
773
774     $witness = $self->baselabel unless $witness;
775     my @readings = ( $start );
776     my %seen;
777     my $n = $start;
778     while( $n && $n->id ne $end->id ) {
779         if( exists( $seen{$n->id} ) ) {
780             warn "Detected loop at " . $n->id;
781             last;
782         }
783         $seen{$n->id} = 1;
784         
785         my $next = $self->next_reading( $n, $witness, $backup );
786         $DB::single = 1 if $next->id eq $end->id;
787         unless( $next ) {
788             warn "Did not find any path for $witness from reading " . $n->id;
789             last;
790         }
791         push( @readings, $next );
792         $n = $next;
793     }
794     # Check that the last reading is our end reading.
795     my $last = $readings[$#readings];
796     warn "Last reading found from " . $start->text .
797         " for witness $witness is not the end!"
798         unless $last->id eq $end->id;
799     
800     return @readings;
801 }
802
803 =item B<next_reading>
804
805 my $next_reading = $graph->next_reading( $reading, $witpath );
806
807 Returns the reading that follows the given reading along the given witness
808 path.  
809
810 =cut
811
812 sub next_reading {
813     # Return the successor via the corresponding path.
814     my $self = shift;
815     my $answer = $self->_find_linked_reading( 'next', @_ );
816     return $self->reading( $answer );
817 }
818
819 =item B<prior_reading>
820
821 my $prior_reading = $graph->prior_reading( $reading, $witpath );
822
823 Returns the reading that precedes the given reading along the given witness
824 path.  
825
826 =cut
827
828 sub prior_reading {
829     # Return the predecessor via the corresponding path.
830     my $self = shift;
831     my $answer = $self->_find_linked_reading( 'prior', @_ );
832     return $self->reading( $answer );
833 }
834
835 sub _find_linked_reading {
836     my( $self, $direction, $node, $path, $alt_path ) = @_;
837     my @linked_paths = $direction eq 'next' 
838         ? $self->sequence->edges_from( $node ) 
839         : $self->sequence->edges_to( $node );
840     return undef unless scalar( @linked_paths );
841     
842     # We have to find the linked path that contains all of the
843     # witnesses supplied in $path.
844     my( @path_wits, @alt_path_wits );
845     @path_wits = sort( $self->witnesses_of_label( $path ) ) if $path;
846     @alt_path_wits = sort( $self->witnesses_of_label( $alt_path ) ) if $alt_path;
847     my $base_le;
848     my $alt_le;
849     foreach my $le ( @linked_paths ) {
850         if( $self->sequence->has_edge_attribute( @$le, $self->baselabel ) ) {
851             $base_le = $le;
852         }
853                 my @le_wits = $self->path_witnesses( $le );
854                 if( _is_within( \@path_wits, \@le_wits ) ) {
855                         # This is the right path.
856                         return $direction eq 'next' ? $le->[1] : $le->[0];
857                 } elsif( _is_within( \@alt_path_wits, \@le_wits ) ) {
858                         $alt_le = $le;
859                 }
860     }
861     # Got this far? Return the alternate path if it exists.
862     return $direction eq 'next' ? $alt_le->[1] : $alt_le->[0]
863         if $alt_le;
864
865     # Got this far? Return the base path if it exists.
866     return $direction eq 'next' ? $base_le->[1] : $base_le->[0]
867         if $base_le;
868
869     # Got this far? We have no appropriate path.
870     warn "Could not find $direction node from " . $node->label 
871         . " along path $path";
872     return undef;
873 }
874
875 # Some set logic.
876 sub _is_within {
877     my( $set1, $set2 ) = @_;
878     my $ret = @$set1; # will be 0, i.e. false, if set1 is empty
879     foreach my $el ( @$set1 ) {
880         $ret = 0 unless grep { /^\Q$el\E$/ } @$set2;
881     }
882     return $ret;
883 }
884
885
886 ## INITIALIZATION METHODS - for use by parsers
887
888 # For use when a collation is constructed from a base text and an apparatus.
889 # We have the sequences of readings and just need to add path edges.
890 # When we are done, clear out the witness path attributes, as they are no
891 # longer needed.
892 # TODO Find a way to replace the witness path attributes with encapsulated functions?
893
894 sub make_witness_paths {
895     my( $self ) = @_;
896     foreach my $wit ( $self->tradition->witnesses ) {
897         print STDERR "Making path for " . $wit->sigil . "\n";
898         $self->make_witness_path( $wit );
899     }
900 }
901
902 sub make_witness_path {
903     my( $self, $wit ) = @_;
904     my @chain = @{$wit->path};
905     my $sig = $wit->sigil;
906     foreach my $idx ( 0 .. $#chain-1 ) {
907         $self->add_path( $chain[$idx], $chain[$idx+1], $sig );
908     }
909     if( $wit->is_layered ) {
910         @chain = @{$wit->uncorrected_path};
911         foreach my $idx( 0 .. $#chain-1 ) {
912             my $source = $chain[$idx];
913             my $target = $chain[$idx+1];
914             $self->add_path( $source, $target, $sig.$self->ac_label )
915                 unless $self->has_path( $source, $target, $sig );
916         }
917     }
918     $wit->clear_path;
919     $wit->clear_uncorrected_path;
920 }
921
922 sub calculate_ranks {
923     my $self = shift;
924     # Walk a version of the graph where every node linked by a relationship 
925     # edge is fundamentally the same node, and do a topological ranking on
926     # the nodes in this graph.
927     my $topo_graph = Graph->new();
928     my %rel_containers;
929     my $rel_ctr = 0;
930     # Add the nodes
931     foreach my $r ( $self->readings ) {
932         next if exists $rel_containers{$r->id};
933         my @rels = $r->related_readings( 'colocated' );
934         if( @rels ) {
935             # Make a relationship container.
936             push( @rels, $r );
937             my $rn = 'rel_container_' . $rel_ctr++;
938             $topo_graph->add_vertex( $rn );
939             foreach( @rels ) {
940                 $rel_containers{$_->id} = $rn;
941             }
942         } else {
943             # Add a new node to mirror the old node.
944             $rel_containers{$r->id} = $r->id;
945             $topo_graph->add_vertex( $r->id );
946         }
947     }
948
949     # Add the edges.
950     foreach my $r ( $self->readings ) {
951         foreach my $n ( $self->sequence->successors( $r->id ) ) {
952                 my( $tfrom, $tto ) = ( $rel_containers{$r->id},
953                         $rel_containers{$n} );
954             $topo_graph->add_edge( $tfrom, $tto );
955         }
956     }
957     
958     # Now do the rankings, starting with the start node.
959     my $topo_start = $rel_containers{$self->start->id};
960     my $node_ranks = { $topo_start => 0 };
961     my @curr_origin = ( $topo_start );
962     # A little iterative function.
963     while( @curr_origin ) {
964         @curr_origin = _assign_rank( $topo_graph, $node_ranks, @curr_origin );
965     }
966     # Transfer our rankings from the topological graph to the real one.
967     foreach my $r ( $self->readings ) {
968         if( defined $node_ranks->{$rel_containers{$r->id}} ) {
969             $r->rank( $node_ranks->{$rel_containers{$r->id}} );
970         } else {
971             $DB::single = 1;
972             die "No rank calculated for node " . $r->id 
973                 . " - do you have a cycle in the graph?";
974         }
975     }
976 }
977
978 sub _assign_rank {
979     my( $graph, $node_ranks, @current_nodes ) = @_;
980     # Look at each of the children of @current_nodes.  If all the child's 
981     # parents have a rank, assign it the highest rank + 1 and add it to 
982     # @next_nodes.  Otherwise skip it; we will return when the highest-ranked
983     # parent gets a rank.
984     my @next_nodes;
985     foreach my $c ( @current_nodes ) {
986         warn "Current reading $c has no rank!"
987             unless exists $node_ranks->{$c};
988         # print STDERR "Looking at child of node $c, rank " 
989         #     . $node_ranks->{$c} . "\n";
990         foreach my $child ( $graph->successors( $c ) ) {
991             next if exists $node_ranks->{$child};
992             my $highest_rank = -1;
993             my $skip = 0;
994             foreach my $parent ( $graph->predecessors( $child ) ) {
995                 if( exists $node_ranks->{$parent} ) {
996                     $highest_rank = $node_ranks->{$parent} 
997                         if $highest_rank <= $node_ranks->{$parent};
998                 } else {
999                     $skip = 1;
1000                     last;
1001                 }
1002             }
1003             next if $skip;
1004             my $c_rank = $highest_rank + 1;
1005             # print STDERR "Assigning rank $c_rank to node $child \n";
1006             $node_ranks->{$child} = $c_rank;
1007             push( @next_nodes, $child );
1008         }
1009     }
1010     return @next_nodes;
1011 }
1012
1013 # Another method to make up for rough collation methods.  If the same reading
1014 # appears multiple times at the same rank, collapse the nodes.
1015 sub flatten_ranks {
1016     my $self = shift;
1017     my %unique_rank_rdg;
1018     foreach my $rdg ( $self->readings ) {
1019         next unless $rdg->has_rank;
1020         my $key = $rdg->rank . "||" . $rdg->text;
1021         if( exists $unique_rank_rdg{$key} ) {
1022             # Combine!
1023             print STDERR "Combining readings at same rank: $key\n";
1024             $self->merge_readings( $unique_rank_rdg{$key}, $rdg );
1025         } else {
1026             $unique_rank_rdg{$key} = $rdg;
1027         }
1028     }
1029 }
1030
1031
1032 ## Utility functions
1033     
1034 # Return the string that joins together a list of witnesses for
1035 # display on a single path.
1036 sub witnesses_of_label {
1037     my( $self, $label ) = @_;
1038     my $regex = $self->wit_list_separator;
1039     my @answer = split( /\Q$regex\E/, $label );
1040     return @answer;
1041 }    
1042
1043 no Moose;
1044 __PACKAGE__->meta->make_immutable;
1045
1046 =head1 BUGS / TODO
1047
1048 =over
1049
1050 =item * Rationalize edge classes
1051
1052 =item * Port the internal graph from Graph::Easy to Graph
1053
1054 =back