Add documentation.
[string-lerp.git] / string-lerp.js
index 84cc9b9..6e0b109 100644 (file)
@@ -3,20 +3,16 @@
 
     var MAX_MATRIX_SIZE = 256 * 256;
 
-    function createMatrix(i, j) {
-        return new Uint32Array(i * j);
-    }
-
-    function levenshteinMatrix(s, t) {
+    function levenshteinMatrix(s, t, ins, del, sub) {
         /** Calculate the Levenshtein edit distance matrix for two strings
 
-            The matrix is returned as a flat unsigned typed array.
+            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;
-        var d = createMatrix(m, n);
+        var d = new Uint32Array(m * n);
         var i, j;
         for (i = 1; i < m; ++i)
             d[n * i] = i;
                 if (s[i - 1] === t[j - 1])
                     d[n * i + j] = d[n * (i - 1) + j - 1];
                 else
-                    d[n * i + j] = 1 + Math.min(d[n * (i - 1) + j    ],
-                                                d[n *    i    + j - 1],
-                                                d[n * (i - 1) + j - 1]);
+                    d[n * i + j] = Math.min(del + d[n * (i - 1) + j    ],
+                                            ins + d[n *    i    + j - 1],
+                                            sub + d[n * (i - 1) + j - 1]);
         return d;
     }
 
-    function editPath(d, s, t) {
-        /** Given a Levenshtein result matrix, trace the shortest edit */
-        var path = []
-        var i = s.length;
+    function editPath(d, t) {
+        /** Given a Levenshtein matrix and target, create an edit list */
+        var path = [];
         var j = t.length;
         var n = j + 1;
+        var i = d.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;
         return path;
     }
 
-    function applyEdits(edits, s) {
+    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;
-        for (i = 0; i < edits.length; ++i) {
-            var 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;
+
+        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;
+                }
             }
         }
         return s;
     }
 
-    function slowLerp(a, b, p) {
-        /** Interpolate between two strings slowly
+    var MULTI = /[\uD800-\uDBFF][\uDC00-\uDFFF]|[\u0300-\u036F\u1DC0-\u1DFF\u20D0-\u20FF\uFE20-\uFE2F]/;
+
+    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 diffLerp(a, b, p) {
+        /** Interpolate between two strings based on edit operations
 
             This interpolation algorithm applys a partial edit of one
             string into the other. This produces nice looking results,
             compute the edits. It is not recommended for strings
             longer than a few hundred characters.
          */
-        var edits = editPath(levenshteinMatrix(a, b), a, b);
-        var partial = edits.slice(0, Math.round(p * edits.length));
-        return applyEdits(partial, a);
+
+        // 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.
+        //
+        // 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("");
+        }
+
+        // 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 NUMBERS = /(-?\d+(?:\.\d+)?)/g;
+
+    function areNumericTwins(a, b) {
+        /** Check if a and b differ only in numerals
+
+            A leading "-" counts as part of numbers; a leading "+"
+            does not. Numbers may contain a single ".", but no other
+            floating point syntax.
+        */
+        return a.replace(NUMBERS, "0") === b.replace(NUMBERS, "0");
+    }
+
+    function nlerp(a, b, p) {
+        return a + (b - a) * p;
+    }
+
+    function numericLerp(a, b, p) {
+        /** Interpolate numerically between two 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.
+
+            For example, numericLerp("0.0", "100", 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
+            by a full stop.
+
+            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();
+        }
+        return aParts.join("");
     }
 
     function fastLerp(a, b, p) {
-        /** Interpolate between two strings very quickly
+        /** Interpolate between two strings based on length
 
             This interpolation algorithm progressively replaces the
             front of one string with another. This approach is fast
             but does not look good when the strings are similar.
-         */
-        var alen = Math.round(a.length * p);
-        var blen = Math.round(b.length * p);
-        return b.substring(0, blen) + a.substring(alen, a.length);
+        */
+
+        // 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);
+        }
     }
 
     function lerp(a, b, p) {
+        /** Interpolate between two strings as best as possible
+
+            If the strings are identical aside from numbers in them,
+            they are passed through numericLerp.
+
+            If the strings are not numbers and short, they are passed
+            through diffLerp.
+
+            Otherwise, they are passed through fastLerp.
+        */
         a = a.toString();
         b = b.toString();
+
+        // Fast path for boundary cases.
+        if (p === 0) return a;
+        if (p === 1) return b;
+
+        if (areNumericTwins(a, b))
+            return numericLerp(a, b, p);
+
+        // 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;
+
         var n = a.length * b.length;
-        // TODO: if both strings are integers, do an integer lerp.
-        // TODO: if both strings are numbers, do a numeric lerp.
-        return (n && n < MAX_MATRIX_SIZE)
-            ? slowLerp(a, b, p)
-            : fastLerp(a, b, p);
+        return ((n && n < MAX_MATRIX_SIZE) ? diffLerp : fastLerp)(a, b, p);
     }
 
     exports.levenshteinMatrix = levenshteinMatrix;
-    exports.editPath = editPath;
+    exports.patch = patch;
+    exports.diff = diff;
     exports.fastLerp = fastLerp;
-    exports.slowLerp = slowLerp;
-    exports.applyEdits = applyEdits;
+    exports.diffLerp = diffLerp;
+    exports.numericLerp = numericLerp;
     exports.lerp = lerp;
 
 })(typeof exports === "undefined" ? (this.stringLerp = {}) : exports);