Maximum markov order is now an initialization parameter
[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   # Word or nonword regexp:
87   # can be used to scan a string splitting it into
88   # words and nonwords.
89   WNW = /\w+|\W/u
90
91   attr_reader :max_order
92   def initialize(ord=5)
93     # mkv[i] holds the chains of order i
94     @max_order = ord+1
95     @mkv = Array.new(@max_order) { |i|
96       if i==0
97         ChanceHash.new
98       else
99         @mkv[i] = Hash.new { |hash, key|
100           hash[key] = {:prev => ChanceHash.new, :next => ChanceHash.new}
101         }
102       end
103     }
104   end
105
106   def add_one(sym)
107     s = sym.to_sym rescue nil
108     @mkv[0].increase(s)
109   end
110
111   def add_before(array, prev)
112     raise "Not enough words in new data" if array.empty?
113     raise "Too many words in new data" if array.size > @max_order
114     size = array.size
115     h = @mkv[size][array.dup]
116     h[:prev].increase(prev)
117   end
118
119   def add_after(array, nxt)
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[:next].increase(nxt)
125   end
126
127   def add_multi(array)
128     raise "Too many words in new data" if array.size > @max_order + 1
129     add_before(array.butfirst, array.first)
130     add_after(array.butlast, array.last)
131   end
132
133   def add(*data)
134     if data.size == 1
135       add_one(data.first)
136     else
137       add_multi(data)
138     end
139   end
140
141   def simple_learn(text)
142     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern } 
143     syms.unshift(nil)
144     syms.push(nil)
145
146     syms.size.times { |i|
147       ([@max_order, syms.size-i].min+1).times { |ord|
148         v = syms[i, ord+1]
149         # puts "Learning #{v.inspect}"
150         add(*v)
151         # pp @mkv
152       }
153     }
154   end
155
156   def learn(text, o={})
157     opts = {:lowercase => true}.merge o
158
159     lc = opts[:lowercase]
160
161     simple_learn(text)
162     if lc
163       simple_learn(text.downcase)
164     end
165
166     pp @mkv if defined? pp
167   end
168
169   def raw_next(syms)
170     ar = syms.last([@max_order, syms.size].min)
171     ord = ar.size
172     if ord == 0
173       @mkv[0].random
174     else
175       if @mkv[ord].key?(ar)
176         @mkv[ord][ar][:next].random
177       else
178         raw_next(ar.last(ord-1))
179       end
180     end
181   end
182
183   def next(text)
184     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
185     raw_next(syms)
186   end
187
188   def raw_prev(syms)
189     ar = syms.first([@max_order, syms.size].min)
190     ord = ar.size
191     if ord == 0
192       @mkv[0].random
193     else
194       if @mkv[ord].key?(ar)
195         @mkv[ord][ar][:prev].random
196       else
197         raw_prev(ar.first(ord-1))
198       end
199     end
200   end
201
202   def prev(text)
203     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
204     raw_prev(syms)
205   end
206
207   def complete_prev(text)
208     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
209     prev = raw_prev(syms)
210     while prev do
211       syms.unshift(prev)
212       prev = raw_prev(syms)
213     end
214     return syms.to_s
215   end
216
217   def complete_next(text)
218     syms = text.scan(WNW).map { |w| w.intern }
219     nxt = raw_next(syms)
220     while nxt do
221       syms.push(nxt)
222       nxt = raw_next(syms)
223     end
224     return syms.to_s
225   end
226
227   def complete(text)
228     txt = text
229     while txt.empty? do
230       txt = @mkv[0].random.to_s
231     end
232     syms = txt.scan(WNW).map { |w| w.intern }
233     prev = raw_prev(syms)
234     nxt = raw_next(syms)
235     while nxt or prev do
236       # Keep adding only on the side where we
237       # didn't come across a nil already
238       if prev
239         syms.unshift(prev)
240         prev = raw_prev(syms)
241       end
242       if nxt
243         syms.push(nxt)
244         nxt = raw_next(syms)
245       end
246     end
247     return syms.to_s
248   end
249
250 end
251