More technically accurate test case.
[string-lerp.git] / string-lerp.js
index 6e0b109..5473199 100644 (file)
@@ -1,17 +1,54 @@
+/* string-lerp - progressively turn one string into another
+   Copyright 2014 Joe Wreschnig
+   Licensed under the terms of the GNU GPL v2 or later
+   @license http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
+   @source: http://yukkurigames.com/string-lerp/
+*//*
+   This program is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU General Public License as
+   published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+   License, or (at your option) any later version.
+
+   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
+   General Public License for more details.
+
+   As additional permission, you may distribute the program or works
+   based on it without the copy of the GNU GPL normally required,
+   provided you include this license notice and a URL through which
+   recipients can access the corresponding source code.
+*/
+
+/*globals exports, Uint32Array */
+
 (function (exports) {
     "use strict";
 
     var MAX_MATRIX_SIZE = 256 * 256;
 
-    function levenshteinMatrix(s, t, ins, del, sub) {
-        /** Calculate the Levenshtein edit distance matrix for two strings
+    function costMatrix(source, target, ins, del, sub) {
+        /** Calculate the Levenshtein cost matrix for source and target
+
+            If source and target are strings, they cannot contain any
+            astral or combining codepoints. Such data must be passed
+            as arrays of strings with one element per glyph.
+
+            ins, del, and sub are the costs for insertion, deletion,
+            and substition respectively. Their default value is 1. If
+            only ins is passed, del and sub are set to the same cost.
+            If ins and del are passed, sub is set to the more
+            expensive of the two.
 
             The matrix is returned as a flat typed array.
-            
+
             Following http://en.wikipedia.org/wiki/Levenshtein_distance
         */
-        var m = s.length + 1;
-        var n = t.length + 1;
+        ins = ins === undefined ? 1 : (ins | 0);
+        del = (del | 0) || ins;
+        sub = (sub | 0) || Math.max(ins, del);
+        var m = source.length + 1;
+        var n = target.length + 1;
         var d = new Uint32Array(m * n);
         var i, j;
         for (i = 1; i < m; ++i)
@@ -20,7 +57,7 @@
             d[j] = j;
         for (j = 1; j < n; ++j)
             for (i = 1; i < m; ++i)
-                if (s[i - 1] === t[j - 1])
+                if (source[i - 1] === target[j - 1])
                     d[n * i + j] = d[n * (i - 1) + j - 1];
                 else
                     d[n * i + j] = Math.min(del + d[n * (i - 1) + j    ],
         return d;
     }
 
-    function editPath(d, t) {
-        /** Given a Levenshtein matrix and target, create an edit list */
+    // First, note that deletion is just substition with nothing, so
+    // any DEL operation can be replaced by a SUB. Second, the
+    // operation code *is* the necessary slice offset for applying the
+    // diff.
+    var INS = 0, SUB = 1;
+
+    function editPath(costs, target) {
+        /** Given a cost matrix and a target, create an edit list */
         var path = [];
-        var j = t.length;
+        var j = target.length;
         var n = j + 1;
-        var i = d.length / n - 1;
+        var i = costs.length / n - 1;
         while (i || j) {
-            var sub = (i && j) ? d[n * (i - 1) + j - 1] : Infinity;
-            var del = i ? d[n * (i - 1) + j] : Infinity;
-            var ins = j ? d[n * i + j - 1] : Infinity;
+            var sub = (i && j) ? costs[n * (i - 1) + j - 1] : Infinity;
+            var del = i ? costs[n * (i - 1) + j] : Infinity;
+            var ins = j ? costs[n * i + j - 1] : Infinity;
             if (sub <= ins && sub <= del) {
-                if (d[n * i + j] !== d[n * (i - 1) + j - 1])
-                    path.push(["sub", i - 1, t[j - 1]]);
+                if (costs[n * i + j] !== costs[n * (i - 1) + j - 1])
+                    path.push([SUB, i - 1, target[j - 1]]);
                 --i; --j;
             } else if (ins <= del) {
-                path.push(["ins", i, t[j - 1]]);
+                path.push([INS, i, target[j - 1]]);
                 --j;
             } else {
-                path.push(["del", i - 1]);
+                path.push([SUB, i - 1, ""]);
                 --i;
             }
         }
         return path;
     }
 
-    function diff(s, t) {
-        /** Create a diff between string s and t */
-        return editPath(levenshteinMatrix(s, t, 2, 2, 3), t);
-    }
-
-    function patch(edits, s) {
-        /** Apply the list of edits to s */
-        var edit;
-        var i;
-
-        if (Array.isArray(s)) {
-            for (i = 0; i < edits.length; ++i) {
-                edit = edits[i];
-                switch (edit[0]) {
-                case "sub":
-                    s[edit[1]] = edit[2];
-                    break;
-                case "ins":
-                    s.splice(edit[1], 0, edit[2]);
-                    break;
-                case "del":
-                    s.splice(edit[1], 1);
-                    break;
-                }
-            }
-        } else {
-            for (i = 0; i < edits.length; ++i) {
-                edit = edits[i];
-                switch (edit[0]) {
-                case "sub":
-                    s = s.slice(0, edit[1]) + edit[2] + s.slice(edit[1] + 1);
-                    break;
-                case "ins":
-                    s = s.slice(0, edit[1]) + edit[2] + s.slice(edit[1]);
-                    break;
-                case "del":
-                    s = s.slice(0, edit[1]) + s.slice(edit[1] + 1);
-                    break;
-                }
-            }
+    function diff(source, target, ins, del, sub) {
+        /** Create a list of edits to turn source into target
+
+            ins, del, and sub are as passed to costMatrix.
+        */
+        return editPath(costMatrix(source, target, ins, del, sub), target);
+    }
+
+    function patchArray(diff, source) {
+        for (var i = 0; i < diff.length; ++i) {
+            var edit = diff[i];
+            source.splice(edit[1], edit[0], edit[2]);
         }
-        return s;
+        return source;
     }
 
-    var MULTI = /[\uD800-\uDBFF][\uDC00-\uDFFF]|[\u0300-\u036F\u1DC0-\u1DFF\u20D0-\u20FF\uFE20-\uFE2F]/;
+    function patchString(diff, source) {
+        for (var i = 0; i < diff.length; ++i) {
+            var edit = diff[i];
+            var head = source.slice(0, edit[1]);
+            var tail = source.slice(edit[1] + edit[0]);
+            source = head + edit[2] + tail;
+        }
+        return source;
+    }
 
-    var GLYPH = /([\0-\u02FF\u0370-\u1DBF\u1E00-\u20CF\u2100-\uD7FF\uDC00-\uFE1F\uFE30-\uFFFF]|[\uD800-\uDBFF][\uDC00-\uDFFF]|[\uD800-\uDBFF])([\u0300-\u036F\u1DC0-\u1DFF\u20D0-\u20FF\uFE20-\uFE2F]*)/g;
+    function patch(diff, source) {
+        /** Apply a list of edits to source */
+        var patcher = Array.isArray(source) ? patchArray : patchString;
+        return patcher(diff, source);
+    }
 
-    function diffLerp(a, b, p) {
-        /** Interpolate between two strings based on edit operations
+    // Matches if a string contains combining characters or astral
+    // codepoints (technically, the first half surrogate of an astral
+    // codepoint).
+    var MULTI = /[\u0300-\u036F\u1DC0-\u1DFF\u20D0-\u20FF\uD800-\uDBFF\uFE20-\uFE2F]/;
 
-            This interpolation algorithm applys a partial edit of one
-            string into the other. This produces nice looking results,
-            but can take a significant amount of time and memory to
-            compute the edits. It is not recommended for strings
-            longer than a few hundred characters.
-         */
+    // Match an entire (potentially astral) codepoint and any
+    // combining characters following it.
+    var GLYPH = /[\0-\u02FF\u0370-\u1DBF\u1E00-\u20CF\u2100-\uD7FF\uD800-\uFE1F\uFE30-\uFFFF][\u0300-\u036F\u1DC0-\u1DFF\u20D0-\u20FF\uDC00-\uDFFF\uFE20-\uFE2F]*/g;
 
-        // If given strings with astral codepoints or combining
-        // characters, split them into arrays of "glyphs" first,
-        // do the edit on the list of "glyphs", and rejoin them.
-        //
+    function diffLerpAstral(source, target, amount) {
         // This split is not perfect for all languages, but at least
         // it won't create invalid surrogate pairs or orphaned
         // combining characters.
-        if (a.match && a.match(MULTI) || b.match && b.match(MULTI)) {
-            var ca = a.match(GLYPH) || [];
-            var cb = b.match(GLYPH) || [];
-            return diffLerp(ca, cb, p).join("");
-        }
-
+        var sourceGlyphs = source.match(GLYPH) || [];
+        var targetGlyphs = target.match(GLYPH) || [];
+        var edits = diff(targetGlyphs, sourceGlyphs, 2, 2, 3);
         // The edit path works from the string end, forwards, because
         // that's how Levenshtein edits work. To match LTR reading
         // direction (and the behavior of fastLerp), swap the strings
         // and invert the parameter when editing.
-        var edits = diff(b, a);
-        var partial = edits.slice(0, Math.round((1 - p) * edits.length));
-        return patch(partial, b);
+        var partial = edits.slice(0, Math.round((1 - amount) * edits.length));
+        return patchArray(partial, targetGlyphs).join("");
     }
 
-    var NUMBERS = /(-?\d+(?:\.\d+)?)/g;
+    function diffLerpBasic(source, target, amount) {
+        var edits = diff(target, source, 2, 2, 3);
+        // The edit path works from the string end, forwards, because
+        // that's how Levenshtein edits work. To match LTR reading
+        // direction (and the behavior of fastLerp), swap the strings
+        // and invert the parameter when editing.
+        var partial = edits.slice(0, Math.round((1 - amount) * edits.length));
+        return patchString(partial, target);
+    }
 
-    function areNumericTwins(a, b) {
-        /** Check if a and b differ only in numerals
+    function diffLerp(source, target, amount) {
+        /** Interpolate between two strings using edit operations
 
-            A leading "-" counts as part of numbers; a leading "+"
-            does not. Numbers may contain a single ".", but no other
-            floating point syntax.
+            This interpolation algorithm applys a partial edit of one
+            string into the other. This produces nice looking results,
+            but can take a significant amount of time and memory to
+            compute the edits. It is not recommended for strings
+            longer than a few hundred characters.
         */
-        return a.replace(NUMBERS, "0") === b.replace(NUMBERS, "0");
+
+        if (source.match(MULTI) || target.match(MULTI))
+            return diffLerpAstral(source, target, amount);
+        else
+            return diffLerpBasic(source, target, amount);
     }
 
-    function nlerp(a, b, p) {
-        return a + (b - a) * p;
+    var NUMBERS = /(-?\d{1,20}(?:\.\d{1,20})?)/g;
+
+    function areNumericTwins(source, target) {
+        /** Check if a and b differ only in numerals */
+        return source.replace(NUMBERS, "0") === target.replace(NUMBERS, "0");
+    }
+
+    function nlerp(source, target, amount) {
+        return source + (target - source) * amount;
     }
 
-    function numericLerp(a, b, p) {
-        /** Interpolate numerically between two strings containing numbers
+    function numericLerp(source, target, amount) {
+        /** Interpolate numerically between strings containing numbers
 
             Numbers may have a leading "-" and a single "." to mark
             the decimal point, but something must be after the ".".
-            If both of the numbers in a pair are integers, the result
-            is clamped to an integer.
+            No other floating point syntax (e.g. 1e6) is supported.
+            They are treated as fixed-point values, with the point's
+            position itself interpolating.
 
-            For example, numericLerp("0.0", "100", 0.123) === "12.3"
+            For example, numericLerp("0.0", "100".0, 0.123) === "12.3"
             because the "." in "0.0" is interpreted as a decimal
             point. But numericLerp("0.", "100.", 0.123) === "12."
             because the strings are interpreted as integers followed
 
             Calling this functions on strings that differ in more than
             numerals gives undefined results.
-         */
-        var aParts = a.split(NUMBERS);
-        var bParts = b.split(NUMBERS);
-        for (var i = 1; i < aParts.length; i += 2) {
-            var part = nlerp(+aParts[i], +bParts[i], p);
-            if (aParts[i].indexOf(".") === -1 && bParts[i].indexOf(".") === -1)
-                part = Math.round(part);
-            aParts[i] = part.toString();
+        */
+
+        var targetParts = target.split(NUMBERS);
+        var match;
+        var i = 1;
+        while ((match = NUMBERS.exec(source))) {
+            var sourcePart = match[0];
+            var targetPart = targetParts[i];
+            var part = nlerp(+sourcePart, +targetPart, amount);
+            var sourcePoint = sourcePart.indexOf(".");
+            var targetPoint = targetPart.indexOf(".");
+            var point = Math.round(nlerp(
+                sourcePoint >= 0 ? (sourcePart.length - 1) - sourcePoint : 0,
+                targetPoint >= 0 ? (targetPart.length - 1) - targetPoint : 0,
+                amount));
+            targetParts[i] = part.toFixed(point);
+            i += 2;
         }
-        return aParts.join("");
+        return targetParts.join("");
     }
 
-    function fastLerp(a, b, p) {
+    function fastLerpAstral(source, target, amount) {
+        var sourceGlyphs = source.match(GLYPH) || [];
+        var targetGlyphs = target.match(GLYPH) || [];
+        var sourceLength = Math.round(sourceGlyphs.length * amount);
+        var targetLength = Math.round(targetGlyphs.length * amount);
+        var head = targetGlyphs.slice(0, targetLength);
+        var tail = sourceGlyphs.slice(sourceLength, sourceGlyphs.length);
+        head.push.apply(head, tail);
+        return head.join("");
+    }
+
+    function fastLerpBasic(source, target, amount) {
+        var sourceLength = Math.round(source.length * amount);
+        var targetLength = Math.round(target.length * amount);
+        var head = target.substring(0, targetLength);
+        var tail = source.substring(sourceLength, source.length);
+        return head + tail;
+    }
+
+    function fastLerp(source, target, amount) {
         /** Interpolate between two strings based on length
 
             This interpolation algorithm progressively replaces the
 
         // TODO: Consider fast-pathing this even more for very large
         // strings, e.g. in the megabyte range. These are large enough
-        // that 
-        if (a.match(MULTI) || b.match(MULTI)) {
-            var ca = a.match(GLYPH) || [];
-            var cb = b.match(GLYPH) || [];
-            var calen = Math.round(ca.length * p);
-            var cblen = Math.round(cb.length * p);
-            var r = cb.slice(0, cblen);
-            r.push.apply(r, ca.slice(calen, ca.length));
-            return r.join("");
-        } else {
-            var alen = Math.round(a.length * p);
-            var blen = Math.round(b.length * p);
-            return b.substring(0, blen) + a.substring(alen, a.length);
-        }
+        // that it should be fine to just pick a codepoint and search
+        // for the nearest glyph start.
+        if (source.match(MULTI) || target.match(MULTI))
+            return fastLerpAstral(source, target, amount);
+        else
+            return fastLerpBasic(source, target, amount);
     }
 
-    function lerp(a, b, p) {
+    function lerp(source, target, amount) {
         /** Interpolate between two strings as best as possible
 
             If the strings are identical aside from numbers in them,
 
             Otherwise, they are passed through fastLerp.
         */
-        a = a.toString();
-        b = b.toString();
+        source = source.toString();
+        target = target.toString();
 
         // Fast path for boundary cases.
-        if (p === 0) return a;
-        if (p === 1) return b;
+        if (amount === 0) return source;
+        if (amount === 1) return target;
 
-        if (areNumericTwins(a, b))
-            return numericLerp(a, b, p);
+        if (areNumericTwins(source, target))
+            return numericLerp(source, target, amount);
 
         // Numeric lerps should over- and under-shoot when fed numbers
         // outside 0 to 1, but other types cannot.
-        if (p < 0) return a;
-        if (p > 1) return b;
+        if (amount < 0) return source;
+        if (amount > 1) return target;
 
-        var n = a.length * b.length;
-        return ((n && n < MAX_MATRIX_SIZE) ? diffLerp : fastLerp)(a, b, p);
+        var n = source.length * target.length;
+        var appropriate = (n && n < MAX_MATRIX_SIZE) ? diffLerp : fastLerp;
+        return appropriate(source, target, amount);
     }
 
-    exports.levenshteinMatrix = levenshteinMatrix;
+    exports.costMatrix = costMatrix;
     exports.patch = patch;
     exports.diff = diff;
     exports.fastLerp = fastLerp;