]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/page-spacing.cc
Run grand-replace (issue 3765)
[lilypond.git] / lily / page-spacing.cc
index 71e51fa685633383f409ffb963c917135cb1284d..2c8a88a64bef942678f6f17cd8ffaf958e7d7e24 100644 (file)
@@ -1,14 +1,25 @@
 /*
-  page-spacing.cc - implement routines for spacing
-  systems vertically on pages
+  This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
 
-  source file of the GNU LilyPond music typesetter
+  Copyright (C) 2006--2014 Joe Neeman <joeneeman@gmail.com>
 
-  (c) 2006--2009 Joe Neeman <joeneeman@gmail.com>
+  LilyPond is free software: you can redistribute it and/or modify
+  it under the terms of the GNU General Public License as published by
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
+
+  LilyPond is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
+
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with LilyPond.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
 #include "page-spacing.hh"
 
+#include "international.hh"
 #include "matrix.hh"
 #include "page-breaking.hh"
 #include "warn.hh"
 void
 Page_spacing::calc_force ()
 {
-  /* If the first system is a title, we add back in the page-top-space. */
-  Real height = first_line_.title_ ? page_height_ + page_top_space_ : page_height_;
+  Real height = page_height_
+                - breaker_->min_whitespace_at_top_of_page (first_line_)
+                - breaker_->min_whitespace_at_bottom_of_page (last_line_);
 
   if (rod_height_ + last_line_.bottom_padding_ >= height)
-    force_ = infinity_f;
+    force_ = -infinity_f;
   else
     force_ = (height - rod_height_ - last_line_.bottom_padding_ - spring_len_)
-      / max (0.1, inverse_spring_k_);
+             / max (0.1, inverse_spring_k_);
 }
 
 void
@@ -36,13 +48,19 @@ Page_spacing::resize (Real new_height)
 void
 Page_spacing::append_system (const Line_details &line)
 {
-  if (!rod_height_)
-    first_line_ = line;
+  if (rod_height_)
+    {
+      rod_height_ += line.tallness_;
+      spring_len_ += last_line_.spring_length (line);
 
-  rod_height_ += last_line_.padding_;
+    }
+  else
+    {
+      rod_height_ += line.full_height ();
+      first_line_ = line;
+    }
 
-  rod_height_ += line.extent_.length ();
-  spring_len_ += line.space_;
+  rod_height_ += account_for_footnotes (line);
   inverse_spring_k_ += line.inverse_hooke_;
 
   last_line_ = line;
@@ -50,16 +68,57 @@ Page_spacing::append_system (const Line_details &line)
   calc_force ();
 }
 
+Real
+Page_spacing::account_for_footnotes (Line_details const &line)
+{
+  Real footnote_height = 0.0;
+  Real in_note_height = 0.0;
+  bool has_in_notes = false;
+  for (vsize i = 0; i < line.in_note_heights_.size (); i++)
+    {
+      in_note_height += (has_in_notes
+                         ? 0.0
+                         : breaker_->in_note_padding ());
+      has_in_notes = true;
+      in_note_height += line.in_note_heights_[i];
+    }
+
+  for (vsize i = 0; i < line.footnote_heights_.size (); i++)
+    {
+      footnote_height += (has_footnotes_
+                          ? 0.0
+                          : (breaker_->footnote_separator_stencil_height ()
+                             + breaker_->footnote_padding ()
+                             + breaker_->footnote_number_raise ()));
+
+      has_footnotes_ = true;
+      footnote_height += line.footnote_heights_[i];
+      footnote_height += breaker_->footnote_padding ();
+    }
+
+  return (in_note_height
+          - (has_in_notes
+             ? breaker_->in_note_padding ()
+             : 0.0))
+         +
+         (footnote_height
+          + (has_footnotes_
+             ? - breaker_->footnote_padding () + breaker_->footnote_footer_padding ()
+             : 0.0));
+}
+
 void
 Page_spacing::prepend_system (const Line_details &line)
 {
   if (rod_height_)
-    rod_height_ += line.padding_;
+    spring_len_ += line.spring_length (first_line_);
   else
     last_line_ = line;
 
-  rod_height_ += line.extent_.length ();
-  spring_len_ += line.space_;
+  rod_height_ -= first_line_.full_height ();
+  rod_height_ += first_line_.tallness_;
+  rod_height_ += line.full_height ();
+  rod_height_ += account_for_footnotes (line);
   inverse_spring_k_ += line.inverse_hooke_;
 
   first_line_ = line;
@@ -72,9 +131,9 @@ Page_spacing::clear ()
 {
   force_ = rod_height_ = spring_len_ = 0;
   inverse_spring_k_ = 0;
+  has_footnotes_ = false;
 }
 
-
 Page_spacer::Page_spacer (vector<Line_details> const &lines, vsize first_page_num, Page_breaking const *breaker)
   : lines_ (lines)
 {
@@ -85,6 +144,41 @@ Page_spacer::Page_spacer (vector<Line_details> const &lines, vsize first_page_nu
   ragged_last_ = breaker->is_last () && breaker->ragged_last ();
 }
 
+Page_spacing_result
+Page_spacer::solve ()
+{
+  if (simple_state_.empty ())
+    {
+      simple_state_.resize (lines_.size ());
+      for (vsize i = 0; i < lines_.size (); ++i)
+        calc_subproblem (VPOS, i);
+    }
+
+  Page_spacing_result ret;
+  if (simple_state_.empty ())
+    return ret;
+
+  ret.penalty_ = simple_state_.back ().penalty_
+                 + lines_.back ().page_penalty_ + lines_.back ().turn_penalty_;
+  ret.system_count_status_ = simple_state_.back ().system_count_status_;
+
+  vsize system = lines_.size () - 1;
+  while (system != VPOS)
+    {
+      Page_spacing_node const &cur = simple_state_[system];
+      vsize system_count = (cur.prev_ == VPOS) ? system + 1 : system - cur.prev_;
+
+      ret.force_.push_back (cur.force_);
+      ret.systems_per_page_.push_back (system_count);
+      ret.demerits_ += cur.force_ * cur.force_;
+      system = cur.prev_;
+    }
+
+  reverse (ret.force_);
+  reverse (ret.systems_per_page_);
+  return ret;
+}
+
 Page_spacing_result
 Page_spacer::solve (vsize page_count)
 {
@@ -97,44 +191,45 @@ Page_spacer::solve (vsize page_count)
   vsize extra_systems = 0;
   vsize extra_pages = 0;
 
-  if (isinf (state_.at (system, page_count-1).demerits_))
+  if (isinf (state_.at (system, page_count - 1).demerits_))
     {
       programming_error ("tried to space systems on a bad number of pages");
       /* Usually, this means that we tried to cram too many systems into
-        to few pages. To avoid crashing, we look for the largest number of
-        systems that we can fit properly onto the right number of pages.
-        All the systems that don't fit get tacked onto the last page.
+         to few pages. To avoid crashing, we look for the largest number of
+         systems that we can fit properly onto the right number of pages.
+         All the systems that don't fit get tacked onto the last page.
       */
       vsize i;
-      for (i = system; isinf (state_.at (i, page_count-1).demerits_) && i; i--)
-       ;
+      for (i = system; isinf (state_.at (i, page_count - 1).demerits_) && i; i--)
+        ;
 
       if (i)
-       {
-         extra_systems = system - i;
-         system = i;
-       }
+        {
+          extra_systems = system - i;
+          system = i;
+        }
       else
-       {
-         /* try chopping off pages from the end */
-         vsize j;
-         for (j = page_count; j && isinf (state_.at (system, j-1).demerits_); j--)
-           ;
-
-         if (j)
-           {
-             extra_pages = page_count - j;
-             page_count = j;
-           }
-         else
-           return Page_spacing_result (); /* couldn't salvage it -- probably going to crash */
-       }
+        {
+          /* try chopping off pages from the end */
+          vsize j;
+          for (j = page_count; j && isinf (state_.at (system, j - 1).demerits_); j--)
+            ;
+
+          if (j)
+            {
+              extra_pages = page_count - j;
+              page_count = j;
+            }
+          else
+            return Page_spacing_result (); /* couldn't salvage it -- probably going to crash */
+        }
     }
 
   ret.force_.resize (page_count);
   ret.systems_per_page_.resize (page_count);
-  ret.penalty_ = state_.at (system, page_count-1).penalty_
-    + lines_.back ().page_penalty_ + lines_.back ().turn_penalty_;
+  ret.system_count_status_ = state_.at (system, page_count - 1).system_count_status_;
+  ret.penalty_ = state_.at (system, page_count - 1).penalty_
+                 + lines_.back ().page_penalty_ + lines_.back ().turn_penalty_;
 
   ret.demerits_ = 0;
   for (vsize p = page_count; p--;)
@@ -145,26 +240,23 @@ Page_spacer::solve (vsize page_count)
       ret.force_[p] = ps.force_;
       ret.demerits_ += ps.force_ * ps.force_;
       if (p == 0)
-       ret.systems_per_page_[p] = system + 1;
+        ret.systems_per_page_[p] = system + 1;
       else
-       ret.systems_per_page_[p] = system - ps.prev_;
+        ret.systems_per_page_[p] = system - ps.prev_;
       system = ps.prev_;
     }
 
   if (extra_systems)
     {
       ret.systems_per_page_.back () += extra_systems;
-      ret.demerits_ += 200000;
+      ret.force_.back () = BAD_SPACING_PENALTY;
     }
   if (extra_pages)
     {
-      ret.force_.insert (ret.force_.end (), extra_pages, 200000);
+      ret.force_.insert (ret.force_.end (), extra_pages, BAD_SPACING_PENALTY);
       ret.systems_per_page_.insert (ret.systems_per_page_.end (), extra_pages, 0);
-      ret.demerits_ += 200000;
     }
 
-
-  ret.demerits_ += ret.penalty_;
   return ret;
 }
 
@@ -180,56 +272,124 @@ Page_spacer::resize (vsize page_count)
   for (vsize page = max_page_count_; page < page_count; page++)
     for (vsize line = page; line < lines_.size (); line++)
       if (!calc_subproblem (page, line))
-       break;
+        break;
 
   max_page_count_ = page_count;
 }
 
+// Carries out one step in the dynamic programming algorithm for putting systems
+// on a fixed number of pages. One call to this routine calculates the best
+// configuration for putting lines 0 through LINE-1 on PAGE+1 pages, provided that
+// we have previously called calc_subproblem(page-1, k) for every k < LINE.
+//
+// This algorithm is similar to the constrained-breaking algorithm.
+//
+// If page == VPOS, we act on simple_state_ instead of state_.  This is useful if
+// we don't want to constrain the number of pages that the solution has.  In this
+// case, the algorithm looks more like the page-turn-page-breaking algorithm.  But
+// the subproblems look similar for both, so we reuse this method.
 bool
 Page_spacer::calc_subproblem (vsize page, vsize line)
 {
   bool last = line == lines_.size () - 1;
-  Page_spacing space (breaker_->page_height (page + first_page_num_, last),
-                     breaker_->page_top_space ());
-  Page_spacing_node &cur = state_.at (line, page);
+
+  // Note: if page == VPOS then we don't actually know yet which page number we're
+  // working on, so we have to recalculate the page height in the loop.  Therefore
+  // our early-exit condition from the loop depends on paper_height rather than
+  // page_height (ie. we break only if we would overfill a page without margins
+  // or headers/footers).  Otherwise, the algorithm would not be optimal:
+  // if our page has a very large header then perhaps
+  // we should look ahead a few systems in order to find the best solution.  A
+  // good example of this is input/regression/page-spacing-tall-headfoot.ly
+  vsize page_num = page == VPOS ? 0 : page;
+  Real paper_height = breaker_->paper_height ();
+  Page_spacing space (breaker_->page_height (page_num + first_page_num_, last),
+                      breaker_);
+  Page_spacing_node &cur = page == VPOS ? simple_state_[line] : state_.at (line, page);
   bool ragged = ragged_ || (ragged_last_ && last);
+  int line_count = 0;
 
-  for (vsize page_start = line+1; page_start > page && page_start--;)
+  for (vsize page_start = line + 1; page_start > page_num && page_start--;)
     {
-      Page_spacing_node const *prev = page > 0 ? &state_.at (page_start-1, page-1) : 0;
+      Page_spacing_node const *prev = 0;
+
+      if (page == VPOS)
+        {
+          if (page_start > 0)
+            {
+              prev = &simple_state_[page_start - 1];
+              space.resize (breaker_->page_height (prev->page_ + 1, last));
+            }
+          else
+            space.resize (breaker_->page_height (first_page_num_, last));
+        }
+      else if (page > 0)
+        prev = &state_.at (page_start - 1, page - 1);
 
       space.prepend_system (lines_[page_start]);
-      if (page_start < line && (isinf (space.force_) || (space.force_ < 0 && ragged)))
-       break;
 
+      bool overfull = (space.rod_height_ > paper_height
+                       || (ragged_
+                           && (space.rod_height_ + space.spring_len_ > paper_height)));
+      // This 'if' statement is a little hard to parse. It won't consider this configuration
+      // if it is overfull unless the current configuration is the first one with this start
+      // point. We also make an exception (and consider this configuration) if the previous
+      // configuration we tried had fewer lines than min-systems-per-page.
+      if (!breaker_->too_few_lines (line_count)
+          && page_start < line
+          && overfull)
+        break;
+
+      line_count += lines_[page_start].compressed_nontitle_lines_count_;
       if (page > 0 || page_start == 0)
-       {
-         if (line == lines_.size () - 1 && ragged && last && space.force_ > 0)
-           space.force_ = 0;
-
-         /* we may have to deal with single lines that are taller than a page */
-         if (isinf (space.force_) && page_start == line)
-           space.force_ = -200000;
-
-         Real dem = fabs (space.force_) + (prev ? prev->demerits_ : 0);
-         Real penalty = 0;
-         if (page_start > 0)
-           penalty = lines_[page_start-1].page_penalty_
-             + (page % 2 == 0) ? lines_[page_start-1].turn_penalty_ : 0;
-
-         dem += penalty;
-         if (dem < cur.demerits_ || page_start == line)
-           {
-             cur.demerits_ = dem;
-             cur.force_ = space.force_;
-             cur.penalty_ = penalty + (prev ? prev->penalty_ : 0);
-             cur.prev_ = page_start - 1;
-           }
-       }
+        {
+          // If the last page is ragged, set its force to zero. This way, we will leave
+          // the last page half-empty rather than trying to balance things out
+          // (which only makes sense in non-ragged situations).
+          if (line == lines_.size () - 1 && ragged && last && space.force_ > 0)
+            space.force_ = 0;
+
+          Real demerits = space.force_ * space.force_;
+
+          // Clamp the demerits at BAD_SPACING_PENALTY, even if the page
+          // is overfull.  This ensures that TERRIBLE_SPACING_PENALTY takes
+          // precedence over overfull pages.
+          demerits = min (demerits, BAD_SPACING_PENALTY);
+          demerits += (prev ? prev->demerits_ : 0);
+
+          Real penalty = breaker_->line_count_penalty (line_count);
+          if (page_start > 0)
+            penalty += lines_[page_start - 1].page_penalty_
+                       + (page % 2 == 0) ? lines_[page_start - 1].turn_penalty_ : 0;
+
+          /* Deal with widow/orphan lines */
+          /* Last line of paragraph is first line on the new page */
+          if ((page_start > 0)
+              && (page_start < lines_.size ())
+              && (lines_[page_start].last_markup_line_))
+            penalty += breaker_->orphan_penalty ();
+          /* First line of paragraph is last line on the previous page */
+          if ((page_start > 0)
+              && (page_start < lines_.size ())
+              && (lines_[page_start - 1].first_markup_line_))
+            penalty += breaker_->orphan_penalty ();
+
+          demerits += penalty;
+          if (demerits < cur.demerits_ || page_start == line)
+            {
+              cur.demerits_ = demerits;
+              cur.force_ = space.force_;
+              cur.penalty_ = penalty + (prev ? prev->penalty_ : 0);
+              cur.system_count_status_ = breaker_->line_count_status (line_count)
+                                         | (prev ? prev->system_count_status_ : 0);
+              cur.prev_ = page_start - 1;
+              cur.page_ = prev ? prev->page_ + 1 : first_page_num_;
+            }
+        }
 
       if (page_start > 0
-         && lines_[page_start-1].page_permission_ == ly_symbol2scm ("force"))
-       break;
+          && lines_[page_start - 1].page_permission_ == ly_symbol2scm ("force"))
+        break;
     }
   return !isinf (cur.demerits_);
 }