EvolutionStart.java
001 /*
002  * Java Genetic Algorithm Library (jenetics-5.2.0).
003  * Copyright (c) 2007-2020 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.engine;
021 
022 import static io.jenetics.internal.util.SerialIO.readLong;
023 import static io.jenetics.internal.util.SerialIO.writeLong;
024 import static java.lang.String.format;
025 import static java.util.Objects.requireNonNull;
026 import static io.jenetics.internal.util.Hashes.hash;
027 
028 import java.io.IOException;
029 import java.io.InvalidObjectException;
030 import java.io.ObjectInput;
031 import java.io.ObjectInputStream;
032 import java.io.ObjectOutput;
033 import java.io.Serializable;
034 import java.util.Objects;
035 
036 import io.jenetics.Gene;
037 import io.jenetics.Phenotype;
038 import io.jenetics.internal.util.Requires;
039 import io.jenetics.util.ISeq;
040 
041 /**
042  * Represents a state of the GA at the start of an evolution step.
043  *
044  @see EvolutionResult
045  @see EvolutionInit
046  @see EvolutionStreamable#stream(EvolutionStart)
047  *
048  @param <G> the gene type
049  @param <C> the fitness type
050  *
051  * @implNote
052  * This class is immutable and thread-safe.
053  *
054  @author <a href="mailto:franz.wilhelmstoetter@gmail.com">Franz Wilhelmstötter</a>
055  @since 3.1
056  @version 5.2
057  */
058 public final /*record*/ class EvolutionStart<
059     extends Gene<?, G>,
060     extends Comparable<? super C>
061 >
062     implements Serializable
063 {
064 
065     private static final long serialVersionUID = 2L;
066 
067     private final ISeq<Phenotype<G, C>> _population;
068     private final long _generation;
069 
070     private EvolutionStart(
071         final ISeq<Phenotype<G, C>> population,
072         final long generation
073     ) {
074         _population = requireNonNull(population);
075         _generation = Requires.positive(generation);
076     }
077 
078     /**
079      * Return the population before the evolution step.
080      *
081      @return the start population
082      */
083     public ISeq<Phenotype<G, C>> population() {
084         return _population;
085     }
086 
087     /**
088      * Return the population before the evolution step.
089      *
090      @return the start population
091      @deprecated Use {@link #population()} instead
092      */
093     @Deprecated
094     public ISeq<Phenotype<G, C>> getPopulation() {
095         return _population;
096     }
097 
098     /**
099      * Return the generation of the start population.
100      *
101      @return the start generation
102      */
103     public long generation() {
104         return _generation;
105     }
106 
107     /**
108      * Return the generation of the start population.
109      *
110      @return the start generation
111      @deprecated Use {@link #generation()} instead
112      */
113     @Deprecated
114     public long getGeneration() {
115         return _generation;
116     }
117 
118     @Override
119     public int hashCode() {
120         return hash(_generation, hash(_population, hash(getClass())));
121     }
122 
123     @Override
124     public boolean equals(final Object obj) {
125         return obj == this ||
126             obj instanceof EvolutionStart &&
127             _generation == ((EvolutionStart)obj)._generation &&
128             Objects.equals(_population, ((EvolutionStart)obj)._population);
129     }
130 
131     @Override
132     public String toString() {
133         return format(
134             "EvolutionStart[population-size=%d, generation=%d]",
135             _population.size(), _generation
136         );
137     }
138 
139     /**
140      * Create a new evolution start object with the given population and for the
141      * given generation.
142      *
143      @param <G> the gene type
144      @param <C> the fitness type
145      @param population the start population.
146      @param generation the start generation of the population
147      @return a new evolution start object
148      @throws java.lang.NullPointerException if the given {@code population} is
149      *         {@code null}.
150      @throws IllegalArgumentException if the given {@code generation} is
151      *         smaller then one
152      */
153     public static <G extends Gene<?, G>, C extends Comparable<? super C>>
154     EvolutionStart<G, C> of(
155         final ISeq<Phenotype<G, C>> population,
156         final long generation
157     ) {
158         return new EvolutionStart<>(population, generation);
159     }
160 
161     /**
162      * An empty evolution start object, which can be used as initial evolution
163      * value. The evolution {@link Engine} is then responsible for creating the
164      * proper initial population,
165      *
166      @since 5.1
167      *
168      @param <G> the gene type
169      @param <C> the fitness type
170      @return an empty evolution start object
171      */
172     public static <G extends Gene<?, G>, C extends Comparable<? super C>>
173     EvolutionStart<G, C> empty() {
174         return new EvolutionStart<>(ISeq.empty()1);
175     }
176 
177 
178     /* *************************************************************************
179      *  Java object serialization
180      * ************************************************************************/
181 
182     private Object writeReplace() {
183         return new Serial(Serial.EVOLUTION_START, this);
184     }
185 
186     private void readObject(final ObjectInputStream stream)
187         throws InvalidObjectException
188     {
189         throw new InvalidObjectException("Serialization proxy required.");
190     }
191 
192     void write(final ObjectOutput outthrows IOException {
193         out.writeObject(_population);
194         writeLong(_generation, out);
195     }
196 
197     @SuppressWarnings({"unchecked""rawtypes"})
198     static EvolutionStart read(final ObjectInput in)
199         throws IOException, ClassNotFoundException
200     {
201         return new EvolutionStart(
202             (ISeq)in.readObject(),
203             readLong(in)
204         );
205     }
206 
207 }