Var.java
001 /*
002  * Java Genetic Algorithm Library (jenetics-4.2.0).
003  * Copyright (c) 2007-2018 Franz Wilhelmstötter
004  *
005  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
006  * you may not use this file except in compliance with the License.
007  * You may obtain a copy of the License at
008  *
009  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
010  *
011  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
012  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
013  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
014  * See the License for the specific language governing permissions and
015  * limitations under the License.
016  *
017  * Author:
018  *    Franz Wilhelmstötter (franz.wilhelmstoetter@gmail.com)
019  */
020 package io.jenetics.prog.op;
021 
022 import static java.util.Objects.requireNonNull;
023 
024 import java.io.Serializable;
025 import java.util.Objects;
026 
027 /**
028  * Represents the program variables. The {@code Var} operation is a termination
029  * operation, which just returns the value with the defined index of the input
030  * variable array. It is essentially an orthogonal projection of the
031  <em>n</em>-dimensional input space to the <em>1</em>-dimensional result space.
032  *
033  <pre>{@code
034  * final ISeq<? extends Op<Double>> operations = ISeq.of(...);
035  * final ISeq<? extends Op<Double>> terminals = ISeq.of(
036  *     Var.of("x", 0), Var.of("y", 1)
037  * );
038  * }</pre>
039  *
040  * The example above shows how to define the terminal operations for a GP, which
041  * tries to optimize a 2-dimensional function.
042  *
043  <pre>{@code
044  * static double error(final ProgramChromosome<Double> program) {
045  *     final double x = ...;
046  *     final double y = ...;
047  *     final double result = program.apply(x, y);
048  *     ...
049  *
050  *     return ...;
051  * }
052  * }</pre>
053  *
054  @author <a href="mailto:franz.wilhelmstoetter@gmail.com">Franz Wilhelmstötter</a>
055  @version 4.1
056  @since 3.9
057  */
058 public final class Var<T> implements Op<T>, Serializable {
059 
060     private static final long serialVersionUID = 1L;
061 
062     private final String _name;
063     private final int _index;
064 
065     /**
066      * Create a new variable with the given {@code name} and projection
067      * {@code index}.
068      *
069      @param name the variable name. Used when printing the operation tree
070      *        (program)
071      @param index the projection index
072      @throws IllegalArgumentException if the projection {@code index} is
073      *         smaller than zero
074      @throws NullPointerException if the given variable {@code name} is
075      *         {@code null}
076      */
077     private Var(final String name, final int index) {
078         _name = requireNonNull(name);
079         if (index < 0) {
080             throw new IndexOutOfBoundsException(
081                 "Index smaller than zero: " + index
082             );
083         }
084         _index = index;
085     }
086 
087     /**
088      * The projection index of the variable.
089      *
090      @return the projection index of the variable
091      */
092     public int index() {
093         return _index;
094     }
095 
096     @Override
097     public String name() {
098         return _name;
099     }
100 
101     @Override
102     public int arity() {
103         return 0;
104     }
105 
106     @Override
107     public T apply(final T[] variables) {
108         return variables[_index];
109     }
110 
111     @Override
112     public int hashCode() {
113         int hash = 17;
114         hash += 31*Objects.hashCode(_name37;
115         hash += 31*_index + 37;
116         return hash;
117     }
118 
119     @Override
120     public boolean equals(final Object obj) {
121         return obj == this ||
122             obj instanceof Var &&
123             Objects.equals(((Var)obj)._name, _name&&
124             ((Var)obj)._index == _index;
125     }
126 
127     @Override
128     public String toString() {
129         return _name;
130     }
131 
132     /**
133      * Create a new variable with the given {@code name} and projection
134      * {@code index}.
135      *
136      @param name the variable name. Used when printing the operation tree
137      *        (program)
138      @param index the projection index
139      @param <T> the variable type
140      @return a new variable with the given {@code name} and projection
141      *         {@code index}
142      */
143     public static <T> Var<T> of(final String name, final int index) {
144         return new Var<>(name, index);
145     }
146 
147 }