Subversion Repositories distributed

package de.viathinksoft.immortal.genX;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.File;

import java.io.FileNotFoundException;

import java.io.FileReader;

import java.io.FileWriter;

import java.io.IOException;

import java.math.BigInteger;

/**

 * Immortable Iterator

 *

 * @author Daniel Marschall, Big thanks to the users of MatheBoard.de

 * @see http://www.matheboard.de/archive/435725/thread.html

 */

public class ImmortalNumberSearch {

        private static final String SIGNATURE = "Immortal Number Report File Version 2.02";

        private static final String SIGNATURE_MINOR = "Iterator GenX Java (100k save-interval, load-integrity-check, int32-r, array-object) r38";

        private static final String END_SIG = "END OF REPORT";

        private static final int SOFTBREAK = 76;

        private ByteArray a;

        private String filename;

        private int saveInterval = 100000;

        private int u = -1;

        private int r = -1; // FUTURE: r als BigInteger

        private String creation_time;

        private String backupDir = "backup";

        private static final int INITIAL_SIZE = 1000000;

        private static final int EXPANSION_SIZE = 1000000;

        private boolean do_integrity_test = true;

        private boolean verbose = true;

        public boolean isDo_integrity_test() {

                return do_integrity_test;

        }

        public void setDo_integrity_test(boolean doIntegrityTest) {

                do_integrity_test = doIntegrityTest;

        }

        public boolean isVerbose() {

                return verbose;

        }

        public void setVerbose(boolean verbose) {

                this.verbose = verbose;

        }

        protected void log(String s) {

                if (verbose) {

                        String timestamp = DateUtils.now("EEE, d MMM yyyy HH:mm:ss Z");

                        // FUTURE: In eine Log-Datei schreiben

                        System.out.println(timestamp + " - " + s);

                }

        }

        public ImmortalNumberSearch(String filename) throws LoadException {

                this.filename = filename;

                load();

        }

        public String getBackupDir() {

                return backupDir;

        }

        public void setBackupDir(String backupDir) {

                this.backupDir = backupDir;

        }

        public int getSaveInterval() {

                return this.saveInterval;

        }

        public ByteArray getA() {

                return a;

        }

        public int getU() {

                return u;

        }

        public int getR() {

                return r;

        }

        public String getFilename() {

                return filename;

        }

        public void setSaveInterval(int saveInterval) {

                this.saveInterval = saveInterval;

        }

        private boolean savePointExists() {

                return new File(filename).exists();

        }

        private void load() throws LoadException {

                if (!savePointExists()) {

                        this.a = new ByteArray(INITIAL_SIZE, EXPANSION_SIZE);

                        return;

                }

                BufferedReader f;

                try {

                        f = new BufferedReader(new FileReader(filename));

                } catch (FileNotFoundException e) {

                        // Will not happen because of savePointExists().

                        return;

                }

                u = -1;

                r = -1;

                try {

                        try {

                                String s = f.readLine();

                                if (!s.equals(SIGNATURE)) {

                                        throw new LoadException("Corrupt: Wrong signature");

                                }

                                f.readLine(); // Minor. signature

                                f.readLine(); // ""

                                f.readLine(); // "(Starting time)"

                                creation_time = f.readLine();

                                f.readLine(); // ""

                                f.readLine(); // "(Save timestamp)"

                                f.readLine(); // Timestamp

                                f.readLine(); // ""

                                f.readLine(); // "(Digits)"

                                s = f.readLine();

                                u = Integer.parseInt(s) - 1;

                                f.readLine(); // ""

                                f.readLine(); // "(r)"

                                s = f.readLine();

                                r = Integer.parseInt(s); // FUTURE: (1) Multi-Line-Support?

                                f.readLine(); // ""

                                this.a = new ByteArray(u + 1 + EXPANSION_SIZE, EXPANSION_SIZE);

                                f.readLine(); // "(M5 reversed)"

                                do {

                                        s = f.readLine();

                                        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {

                                                a.add(Byte.parseByte(s.substring(i, i + 1)));

                                        }

                                } while (!s.equals(""));

                                if (u + 1 != a.count()) {

                                        throw new LoadException(

                                                        "Corrupt: Formal and actual length mismatch!");

                                }

                                s = f.readLine();

                                if (!s.equals(END_SIG)) {

                                        throw new LoadException("Corrupt: End-signature mismatch.");

                                }

                        } finally {

                                f.close();

                        }

                } catch (IOException e) {

                        throw new LoadException(e);

                }

        }

        private void save(boolean integrityTest) throws SaveException {

                if ((integrityTest) && (do_integrity_test)) {

                        log("Beginne Selbsttest vor erster Speicherung...");

                        if (!integryTest()) {

                                throw new SaveException(

                                                "Integrity test failed. (Loaded file broken?) Will not save.");

                        }

                }

                log("Speichere bei " + (u + 1) + " digits");

                String timestamp = DateUtils.now("EEE, d MMM yyyy HH:mm:ss Z");

                String timestamp_filename = DateUtils.now("dd-MM-yyyy_HH-mm-ss");

                try {

                        BufferedWriter f = new BufferedWriter(new FileWriter(filename));

                        try {

                                f.write(SIGNATURE + "\r\n");

                                f.write(SIGNATURE_MINOR + "\r\n");

                                f.write("\r\n");

                                f.write("(Starting time)\r\n");

                                f.write(creation_time + "\r\n");

                                f.write("\r\n");

                                f.write("(Save timestamp)\r\n");

                                f.write(timestamp + "\r\n");

                                f.write("\r\n");

                                f.write("(Digits)\r\n");

                                f.write((u + 1) + "\r\n");

                                f.write("\r\n");

                                f.write("(r)\r\n");

                                f.write(r + "\r\n"); // FUTURE: (1) Multi-Line-Support?

                                f.write("\r\n");

                                f.write("(M5 reversed)\r\n");

                                int i;

                                for (i = 0; i < a.count(); i++) {

                                        byte xa = a.get(i);

                                        f.write("" + xa);

                                        if ((i + 1) % SOFTBREAK == 0) {

                                                f.write("\r\n");

                                        }

                                }

                                if (i % SOFTBREAK != 0) { /* nicht +1, da i++ am Ende */

                                        f.write("\r\n");

                                }

                                f.write("\r\n");

                                f.write(END_SIG);

                                f.write("\r\n");

                        } finally {

                                f.close();

                        }

                } catch (IOException e) {

                        throw new SaveException("Could not save master file.", e);

                }

                // Make backup

                new File(backupDir).mkdir();

                String bak_filename = backupDir + "/immortal_" + timestamp_filename

                                + "_" + (u + 1) + ".txt";

                try {

                        FileUtils.copyFile(new File(filename), new File(bak_filename));

                } catch (IOException e) {

                        throw new SaveException("Could not make backup", e);

                }

                if ((integrityTest) && (do_integrity_test)) {

                        log("Erste Speicherung absolviert. Stabile Phase hat begonnen.");

                }

        }

        public void calcIterate(int amount) throws SaveException {

                log("Beginn der Rechenarbeit...");

                int cnt = 0;

                // Wir führen beim ersten Speichern einen weiteren

                // integrity-Test durch. Grund: Wäre bei einer Fortsetzung einer

                // Datei das "r" falsch (der Datenteil aber korrekt), dann würde

                // diese Datei beim Speichern ungültige Daten enthalten (Zahl

                // nicht immortabel).

                boolean firstSave = true;

                if (a.isEmpty()) {

                        creation_time = DateUtils.now("EEE, d MMM yyyy HH:mm:ss Z");

                        a.add((byte) 5);

                        a.add((byte) 2);

                        u = 1;

                        r = 2;

                        cnt += 2;

                }

                int s, m, k;

                do {

                        r = (r /* - a.get(u) */) / 10 + a.get(u);

                        s = 0;

                        for (m = 1, k = u; m < k; m++, k--) {

                                s += a.get(m) * a.get(k);

                        }

                        r += 2 * s;

                        if (m == k) {

                                r += a.get(m) * a.get(m);

                        }

                        u++;

                        a.add((byte) (r % 10));

                        cnt++;

                        if (cnt % saveInterval == 0) {

                                save(firstSave);

                                firstSave = false;

                        }

                } while (cnt != amount);

                // Wir brauchen nicht zwei Mal zu speichern

                if (cnt - 1 % saveInterval != 0) {

                        log("Letzte Speicherung vor Ende...");

                        save(firstSave);

                        // firstSave = false;

                }

                log("Ende der Rechenarbeit...");

        }

        public byte getDigitReverse(int u) {

                return a.get(u);

        }

        public StringBuilder M5_StringBuilder(int u) {

                StringBuilder s = new StringBuilder();

                for (int i = 0; i < a.count(); i++) {

                        byte xa = a.get(i);

                        s.append("" + xa);

                }

                s.reverse();

                return s;

        }

        public String M5_String(int u) {

                return M5_StringBuilder(u).toString();

        }

        public BigInteger M5_BigInteger(int u) {

                return new BigInteger(M5_String(u));

        }

        public StringBuilder M6_StringBuilder(int u) {

                StringBuilder s = new StringBuilder();

                for (int i = 0; i < a.count(); i++) {

                        byte xa = a.get(i);

                        if (i > 0) {

                                s.append("" + (9 - xa));

                        } else {

                                s.append("" + (11 - xa));

                        }

                }

                s.reverse();

                return s;

        }

        public String M6_String(int u) {

                return M6_StringBuilder(u).toString();

        }

        public BigInteger M6_BigInteger(int u) {

                return new BigInteger(M6_String(u));

        }

        protected static boolean isImmortable(BigInteger num, int m) {

                // Alternativ

                // return num.pow(2).toString().endsWith(num.toString());

                // n² === n (mod 10^m) <===> n²%10^m == n%10^m == n

                BigInteger m_pow = BigInteger.TEN.pow(m);

                return num.pow(2).mod(m_pow).equals(num);

        }

        protected static boolean isImmortable(BigInteger num) {

                int m = num.toString().length();

                return isImmortable(num, m);

        }

        public boolean integryTest() {

                // return isImmortable(M5_BigInteger(u), a.count());

                return isImmortable(M6_BigInteger(u), a.count());

        }

}