Bidirectional completion
[rbot-mark] / mark2.rb
1 # vim: set sw=2 et:
2 # Author: Giuseppe Bilotta <giuseppe.bilotta@gmail.com>
3 # New markov chain plugin
4
5 class Array
6   def butlast
7     first(self.size-1)
8   end
9
10   def butfirst
11     last(self.size-1)
12   end
13
14   def pick_one
15     self[rand(self.size)]
16   end
17
18   def pick_some(n)
19     return nil if self.empty?
20     i = rand(self.size)
21     if n < 0
22       count = rand(self.size-i)
23     else
24       count = rand([n, self.size-i].min)
25     end
26     self[i, count]
27   end
28 end
29
30 class ChanceHash
31
32   def initialize
33     @hash = Hash.new(0)
34     @picker = []
35     @total = 0
36     @valid_pick = false
37   end
38
39   def increase(el)
40     if @hash.key?(el)
41       @hash[el] += 1
42     else
43       @hash[el] = 1
44     end
45     @valid_pick = false
46     return @hash[el]
47   end
48
49   def decrease(el)
50     if @hash.key?(el)
51       @hash[el] -= 1
52       @hash.delete(el) if @hash[el] == 0
53     end
54     @valid_pick = false
55     return @hash[el]
56   end
57
58   def make_picker
59     @picker.clear
60     total = 0
61     @hash.each { |el, ch|
62       total += ch
63       @picker << [total, el]
64     }
65     @total = total
66     @valid_pick = true
67   end
68
69   def random
70     case @hash.size
71     when 0
72       return nil
73     when 1
74       return @hash.keys.first
75     else
76       make_picker unless @valid_pick
77       pick = rand(@total)
78       @picker.each { |ch, el|
79         return el if pick < ch
80       }
81     end
82   end
83 end
84
85 class MarkovChainer
86   # Maximum depth
87   MAX_ORDER = 5
88
89   # Word or nonword regexp:
90   # can be used to scan a string splitting it into
91   # words and nonwords.
92   WNW = /\w+|\W/u
93
94   def initialize
95     # mkv[i] holds the chains of order i
96     @mkv = Array.new
97
98     # Each chain is in the form
99     # [:array, :of, :symbols] => {
100     #   :prev => ChanceHash,
101     #   :next => ChanceHash
102     # }
103     # except for order 0, which is a simple ChanceHash
104     # itself
105     @mkv[0] = ChanceHash.new
106     MAX_ORDER.times { |i|
107       @mkv[i+1] = Hash.new { |hash, key|
108         hash[key] = {:prev => ChanceHash.new, :next => ChanceHash.new}
109       }
110     }
111
112   end
113
114   def add_one(sym)
115     s = sym.to_sym rescue nil
116     @mkv[0].increase(s)
117   end
118
119   def add_before(array, prev)
120     raise "Not enough words in new data" if array.empty?
121     raise "Too many words in new data" if array.size > MAX_ORDER
122     size = array.size
123     h = @mkv[size][array.dup]
124     h[:prev].increase(prev)
125   end
126
127   def add_after(array, nxt)
128     raise "Not enough words in new data" if array.empty?
129     raise "Too many words in new data" if array.size > MAX_ORDER
130     size = array.size
131     h = @mkv[size][array.dup]
132     h[:next].increase(nxt)
133   end
134
135   def add_multi(array)
136     raise "Too many words in new data" if array.size > MAX_ORDER + 1
137     add_before(array.butfirst, array.first)
138     add_after(array.butlast, array.last)
139   end
140
141   def add(*data)
142     if data.size == 1
143       add_one(data.first)
144     else
145       add_multi(data)
146     end
147   end
148
149   def simple_learn(text)
150     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern } 
151     syms.unshift(nil)
152     syms.push(nil)
153
154     syms.size.times { |i|
155       ([MAX_ORDER, syms.size-i].min+1).times { |ord|
156         v = syms[i, ord+1]
157         # puts "Learning #{v.inspect}"
158         add(*v)
159         # pp @mkv
160       }
161     }
162   end
163
164   def learn(text, o={})
165     opts = {:lowercase => true}.merge o
166
167     lc = opts[:lowercase]
168
169     simple_learn(text)
170     if lc
171       simple_learn(text.downcase)
172     end
173
174     pp @mkv if defined? pp
175   end
176
177   def raw_next(syms)
178     ar = syms.last([MAX_ORDER, syms.size].min)
179     ord = ar.size
180     if ord == 0
181       @mkv[0].random
182     else
183       if @mkv[ord].key?(ar)
184         @mkv[ord][ar][:next].random
185       else
186         raw_next(ar.last(ord-1))
187       end
188     end
189   end
190
191   def next(text)
192     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
193     raw_next(syms)
194   end
195
196   def raw_prev(syms)
197     ar = syms.first([MAX_ORDER, syms.size].min)
198     ord = ar.size
199     if ord == 0
200       @mkv[0].random
201     else
202       if @mkv[ord].key?(ar)
203         @mkv[ord][ar][:prev].random
204       else
205         raw_next(ar.first(ord-1))
206       end
207     end
208   end
209
210   def prev(text)
211     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
212     raw_prev(syms)
213   end
214
215   def complete_prev(text)
216     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
217     prev = raw_prev(syms)
218     while prev do
219       syms.unshift(prev)
220       prev = raw_prev(syms)
221     end
222     return syms.to_s
223   end
224
225   def complete_next(text)
226     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
227     nxt = raw_next(syms)
228     while nxt do
229       syms.push(nxt)
230       nxt = raw_next(syms)
231     end
232     return syms.to_s
233   end
234
235   def complete(text)
236     txt = text
237     while txt.empty? do
238       txt = @mkv[0].random.to_s
239     end
240     syms = txt.scan(WNW).map { |w| w.intern }
241     prev = raw_prev(syms)
242     nxt = raw_next(syms)
243     while nxt or prev do
244       syms.unshift(prev)
245       syms.push(nxt)
246       # Keep adding only on the side where we
247       # didn't come across a nil already
248       prev = raw_prev(syms) if prev
249       nxt = raw_next(syms) if nxt
250     end
251     return syms.to_s
252   end
253
254 end
255