Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : /******************************************************************************
       2                 :            :  * Top contributors (to current version):
       3                 :            :  *   Gereon Kremer, Andrew Reynolds, Daniel Larraz
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * This file is part of the cvc5 project.
       6                 :            :  *
       7                 :            :  * Copyright (c) 2009-2025 by the authors listed in the file AUTHORS
       8                 :            :  * in the top-level source directory and their institutional affiliations.
       9                 :            :  * All rights reserved.  See the file COPYING in the top-level source
      10                 :            :  * directory for licensing information.
      11                 :            :  * ****************************************************************************
      12                 :            :  *
      13                 :            :  * Utilities for nodes in the arithmetic rewriter.
      14                 :            :  */
      15                 :            : 
      16                 :            : #include "theory/arith/rewriter/node_utils.h"
      17                 :            : 
      18                 :            : #include "base/check.h"
      19                 :            : #include "theory/arith/rewriter/ordering.h"
      20                 :            : 
      21                 :            : namespace cvc5::internal {
      22                 :            : namespace theory {
      23                 :            : namespace arith {
      24                 :            : namespace rewriter {
      25                 :            : 
      26                 :   20541600 : Node mkMultTerm(const Rational& multiplicity, TNode monomial)
      27                 :            : {
      28         [ +  + ]:   20541600 :   if (monomial.isConst())
      29                 :            :   {
      30                 :            :     return mkConst(NodeManager::currentNM(),
      31                 :    3287840 :                    multiplicity * monomial.getConst<Rational>());
      32                 :            :   }
      33         [ +  + ]:   17253800 :   if (multiplicity.isOne())
      34                 :            :   {
      35                 :   10202000 :     return monomial;
      36                 :            :   }
      37                 :            :   return NodeManager::mkNode(
      38                 :    7051820 :       Kind::MULT, mkConst(NodeManager::currentNM(), multiplicity), monomial);
      39                 :            : }
      40                 :            : 
      41                 :   19103200 : Node mkMultTerm(const RealAlgebraicNumber& multiplicity, TNode monomial)
      42                 :            : {
      43                 :   38206500 :   Node mterm = mkConst(NodeManager::currentNM(), multiplicity);
      44         [ +  + ]:   19103200 :   if (mterm.isConst())
      45                 :            :   {
      46                 :   19103200 :     return mkMultTerm(mterm.getConst<Rational>(), monomial);
      47                 :            :   }
      48         [ +  + ]:         32 :   if (monomial.isConst())
      49                 :            :   {
      50                 :            :     return mkConst(NodeManager::currentNM(),
      51                 :         48 :                    multiplicity * monomial.getConst<Rational>());
      52                 :            :   }
      53                 :         16 :   std::vector<Node> prod;
      54                 :          8 :   prod.emplace_back(mterm);
      55 [ +  - ][ -  + ]:          8 :   if (monomial.getKind() == Kind::MULT || monomial.getKind() == Kind::NONLINEAR_MULT)
                 [ -  + ]
      56                 :            :   {
      57                 :          0 :     prod.insert(prod.end(), monomial.begin(), monomial.end());
      58                 :            :   }
      59                 :            :   else
      60                 :            :   {
      61                 :          8 :     prod.emplace_back(monomial);
      62                 :            :   }
      63 [ -  + ][ -  + ]:          8 :   Assert(prod.size() >= 2);
                 [ -  - ]
      64                 :          8 :   return NodeManager::currentNM()->mkNode(Kind::NONLINEAR_MULT, prod);
      65                 :            : }
      66                 :            : 
      67                 :    1716820 : Node mkMultTerm(NodeManager* nm,
      68                 :            :                 const RealAlgebraicNumber& multiplicity,
      69                 :            :                 std::vector<Node>&& monomial)
      70                 :            : {
      71         [ +  + ]:    1716820 :   if (monomial.empty())
      72                 :            :   {
      73                 :     278361 :     return mkConst(nm, multiplicity);
      74                 :            :   }
      75                 :    2876920 :   Node mterm = mkConst(nm, multiplicity);
      76         [ +  + ]:    1438460 :   if (mterm.isConst())
      77                 :            :   {
      78                 :    1438440 :     std::sort(monomial.begin(), monomial.end(), rewriter::LeafNodeComparator());
      79                 :    1438440 :     return mkMultTerm(mterm.getConst<Rational>(), mkNonlinearMult(monomial));
      80                 :            :   }
      81                 :         20 :   monomial.emplace_back(mterm);
      82                 :         20 :   std::sort(monomial.begin(), monomial.end(), rewriter::LeafNodeComparator());
      83 [ -  + ][ -  + ]:         20 :   Assert(monomial.size() >= 2);
                 [ -  - ]
      84                 :         20 :   return nm->mkNode(Kind::NONLINEAR_MULT, monomial);
      85                 :            : }
      86                 :            : 
      87         [ +  + ]:   13502700 : TNode removeToReal(TNode t) { return t.getKind() == Kind::TO_REAL ? t[0] : t; }
      88                 :            : 
      89                 :    5470480 : Node maybeEnsureReal(TypeNode tn, TNode t)
      90                 :            : {
      91                 :            :   // if we require being a real
      92         [ +  + ]:    5470480 :   if (tn.isReal())
      93                 :            :   {
      94                 :    1100400 :     return ensureReal(t);
      95                 :            :   }
      96                 :    4370080 :   return t;
      97                 :            : }
      98                 :            : 
      99                 :    1676170 : Node ensureReal(TNode t)
     100                 :            : {
     101         [ +  + ]:    1676170 :   if (t.getType().isInteger())
     102                 :            :   {
     103         [ +  + ]:     170540 :     if (t.isConst())
     104                 :            :     {
     105                 :            :       // short-circuit
     106                 :     333588 :       Node ret = NodeManager::currentNM()->mkConstReal(t.getConst<Rational>());
     107 [ -  + ][ -  + ]:     166794 :       Assert(ret.getType().isReal());
                 [ -  - ]
     108                 :     166794 :       return ret;
     109                 :            :     }
     110         [ +  - ]:       3746 :     Trace("arith-rewriter-debug") << "maybeEnsureReal: " << t << std::endl;
     111                 :       3746 :     return NodeManager::mkNode(Kind::TO_REAL, t);
     112                 :            :   }
     113                 :    1505630 :   return t;
     114                 :            : }
     115                 :            : 
     116                 :            : }  // namespace rewriter
     117                 :            : }  // namespace arith
     118                 :            : }  // namespace theory
     119                 :            : }  // namespace cvc5::internal