实现一个CRDT工具库——PSet

PSet

这段代码实现了一个PSet，即Positive Set，是GSet的扩展。PSet是一个集合，支持添加和删除元素，但是不支持重复元素。PSet的实现是通过两个GSet来实现的，一个GSet存储添加的元素，另一个GSet存储删除的元素。value函数返回PSet中的元素，add函数向PSet中添加元素，rem函数从PSet中删除元素，merge函数将两个PSet合并。其中，GSet是一个Grow-only Set，即只支持添加元素，不支持删除和修改元素。

PSet是一个集合，支持添加和删除元素，但是不支持重复元素。下面是各个函数的功能：

• PSet()：创建一个空的PSet。
• zero()：创建一个空的PSet。
• value(a: PSet)：返回PSet中的元素。
• add(a: PSet, value)：向PSet中添加元素。
• rem(a: PSet, value)：从PSet中删除元素。
• merge(a: PSet, b: PSet)：将两个PSet合并。

import GSet

def PSet():
    return (GSet.zero(), GSet.zero())

def zero():
    return PSet()

def value(a: PSet):
    add, rem = a
    return add - rem

def add(a: PSet, value):
    add, rem = a
    return add.add(value)

def rem(a: PSet, value):
    add, rem = a
    return rem.add(value)

def merge(a: PSet, b: PSet):
    add_a, rem_a = a
    add_b, rem_b = b
    return (GSet.merge(add_a, add_b), GSet.merge(rem_a, rem_b))

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class PSet {
    public static Set<Integer> value(PSetTuple a) {
        Set<Integer> add = GSet.value(a.add);
        Set<Integer> rem = GSet.value(a.rem);
        Set<Integer> res = new HashSet<>(add);
        res.removeAll(rem);
        return res;
    }

    public static PSetTuple add(PSetTuple a, int value) {
        Set<Integer> add = GSet.add(a.add, value);
        Set<Integer> rem = a.rem;
        return new PSetTuple(add, rem);
    }

    public static PSetTuple rem(PSetTuple a, int value) {
        Set<Integer> add = a.add;
        Set<Integer> rem = GSet.add(a.rem, value);
        return new PSetTuple(add, rem);
    }

    public static PSetTuple merge(PSetTuple a, PSetTuple b) {
        Set<Integer> add_a = a.add;
        Set<Integer> rem_a = a.rem;
        Set<Integer> add_b = b.add;
        Set<Integer> rem_b = b.rem;
        Set<Integer> add = GSet.merge(add_a, add_b);
        Set<Integer> rem = GSet.merge(rem_a, rem_b);
        return new PSetTuple(add, rem);
    }

    public static PSetTuple zero() {
        return new PSetTuple(GSet.zero(), GSet.zero());
    }

    public static class PSetTuple {
        public Set<Integer> add;
        public Set<Integer> rem;

        public PSetTuple(Set<Integer> add, Set<Integer> rem) {
            this.add = add;
            this.rem = rem;
        }
    }
}

class GSet {
    public static Set<Integer> value(Set<Integer> a) {
        return a;
    }

    public static Set<Integer> add(Set<Integer> a, int value) {
        Set<Integer> res = new HashSet<>(a);
        res.add(value);
        return res;
    }

    public static Set<Integer> merge(Set<Integer> a, Set<Integer> b) {
        Set<Integer> res = new HashSet<>(a);
        res.addAll(b);
        return res;
    }

    public static Set<Integer> zero() {
        return new HashSet<>();
    }
}