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// © 2016 and later: Unicode, Inc. and others.// License & terms of use: http://www.unicode.org/copyright.html
 /*
 *******************************************************************************
 *
 *   Copyright (C) 2011-2014 International Business Machines
 *   Corporation and others.  All Rights Reserved.
 *
 *******************************************************************************
 */
 
 #ifndef INDEXCHARS_H
 #define INDEXCHARS_H
 
 #include "unicode/utypes.h"
 
 #if U_SHOW_CPLUSPLUS_API
 
 #include "unicode/uobject.h"
 #include "unicode/locid.h"
 #include "unicode/unistr.h"
 
 #if !UCONFIG_NO_COLLATION
 
 /**
 * \file
 * \brief C++ API: Index Characters
 */
 
 U_CDECL_BEGIN
 
 /**
 * Constants for Alphabetic Index Label Types.
 * The form of these enum constants anticipates having a plain C API
 * for Alphabetic Indexes that will also use them.
 * @stable ICU 4.8
 */
 typedef enum UAlphabeticIndexLabelType {
 /**
 *  Normal Label, typically the starting letter of the names
 *  in the bucket with this label.
 * @stable ICU 4.8
 */
 U_ALPHAINDEX_NORMAL    = 0,
 
 /**
 * Undeflow Label.  The bucket with this label contains names
 * in scripts that sort before any of the bucket labels in this index.
 * @stable ICU 4.8
 */
 U_ALPHAINDEX_UNDERFLOW = 1,
 
 /**
 * Inflow Label.  The bucket with this label contains names
 * in scripts that sort between two of the bucket labels in this index.
 * Inflow labels are created when an index contains normal labels for
 * multiple scripts, and skips other scripts that sort between some of the
 * included scripts.
 * @stable ICU 4.8
 */
 U_ALPHAINDEX_INFLOW    = 2,
 
 /**
 * Overflow Label. Te bucket with this label contains names in scripts
 * that sort after all of the bucket labels in this index.
 * @stable ICU 4.8
 */
 U_ALPHAINDEX_OVERFLOW  = 3
 } UAlphabeticIndexLabelType;
 
 
 struct UHashtable;
 U_CDECL_END
 
 U_NAMESPACE_BEGIN
 
 // Forward Declarations
 
 class BucketList;
 class Collator;
 class RuleBasedCollator;
 class StringEnumeration;
 class UnicodeSet;
 class UVector;
 
 /**
 * AlphabeticIndex supports the creation of a UI index appropriate for a given language.
 * It can support either direct use, or use with a client that doesn't support localized collation.
 * The following is an example of what an index might look like in a UI:
 *
 * <pre>
 *  <b>... A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z  ...</b>
 *
 *  <b>A</b>
 *     Addison
 *     Albertson
 *     Azensky
 *  <b>B</b>
 *     Baker
 *  ...
 * </pre>
 *
 * The class can generate a list of labels for use as a UI "index", that is, a list of
 * clickable characters (or character sequences) that allow the user to see a segment
 * (bucket) of a larger "target" list. That is, each label corresponds to a bucket in
 * the target list, where everything in the bucket is greater than or equal to the character
 * (according to the locale's collation). Strings can be added to the index;
 * they will be in sorted order in the right bucket.
 * <p>
 * The class also supports having buckets for strings before the first (underflow),
 * after the last (overflow), and between scripts (inflow). For example, if the index
 * is constructed with labels for Russian and English, Greek characters would fall
 * into an inflow bucket between the other two scripts.
 * <p>
 * The AlphabeticIndex class is not intended for public subclassing.
 *
 * <p><em>Note:</em> If you expect to have a lot of ASCII or Latin characters
 * as well as characters from the user's language,
 * then it is a good idea to call addLabels(Locale::getEnglish(), status).</p>
 *
 * <h2>Direct Use</h2>
 * <p>The following shows an example of building an index directly.
 *  The "show..." methods below are just to illustrate usage.
 *
 * <pre>
 * // Create a simple index.  "Item" is assumed to be an application
 * // defined type that the application's UI and other processing knows about,
 * //  and that has a name.
 *
 * UErrorCode status = U_ZERO_ERROR;
 * AlphabeticIndex index = new AlphabeticIndex(desiredLocale, status);
 * index->addLabels(additionalLocale, status);
 * for (Item *item in some source of Items ) {
 *     index->addRecord(item->name(), item, status);
 * }
 * ...
 * // Show index at top. We could skip or gray out empty buckets
 *
 * while (index->nextBucket(status)) {
 *     if (showAll || index->getBucketRecordCount() != 0) {
 *         showLabelAtTop(UI, index->getBucketLabel());
 *     }
 * }
 *  ...
 * // Show the buckets with their contents, skipping empty buckets
 *
 * index->resetBucketIterator(status);
 * while (index->nextBucket(status)) {
 *    if (index->getBucketRecordCount() != 0) {
 *        showLabelInList(UI, index->getBucketLabel());
 *        while (index->nextRecord(status)) {
 *            showIndexedItem(UI, static_cast<Item *>(index->getRecordData()))
 * </pre>
 *
 * The caller can build different UIs using this class.
 * For example, an index character could be omitted or grayed-out
 * if its bucket is empty. Small buckets could also be combined based on size, such as:
 *
 * <pre>
 * <b>... A-F G-N O-Z ...</b>
 * </pre>
 *
 * <h2>Client Support</h2>
 * <p>Callers can also use the AlphabeticIndex::ImmutableIndex, or the AlphabeticIndex itself,
 * to support sorting on a client that doesn't support AlphabeticIndex functionality.
 *
 * <p>The ImmutableIndex is both immutable and thread-safe.
 * The corresponding AlphabeticIndex methods are not thread-safe because
 * they "lazily" build the index buckets.
 * <ul>
 * <li>ImmutableIndex.getBucket(index) provides random access to all
 *     buckets and their labels and label types.
 * <li>The AlphabeticIndex bucket iterator or ImmutableIndex.getBucket(0..getBucketCount-1)
 *     can be used to get a list of the labels,
 *     such as "...", "A", "B",..., and send that list to the client.
 * <li>When the client has a new name, it sends that name to the server.
 * The server needs to call the following methods,
 * and communicate the bucketIndex and collationKey back to the client.
 *
 * <pre>
 * int32_t bucketIndex = index.getBucketIndex(name, status);
 * const UnicodeString &label = immutableIndex.getBucket(bucketIndex)->getLabel();  // optional
 * int32_t skLength = collator.getSortKey(name, sk, skCapacity);
 * </pre>
 *
 * <li>The client would put the name (and associated information) into its bucket for bucketIndex. The sort key sk is a
 * sequence of bytes that can be compared with a binary compare, and produce the right localized result.</li>
 * </ul>
 *
 * @stable ICU 4.8
 */
 class U_I18N_API AlphabeticIndex: public UObject {
 public:
 /**
 * An index "bucket" with a label string and type.
 * It is referenced by getBucketIndex(),
 * and returned by ImmutableIndex.getBucket().
 *
 * The Bucket class is not intended for public subclassing.
 * @stable ICU 51
 */
 class U_I18N_API Bucket : public UObject {
 public:
 /**
 * Destructor.
 * @stable ICU 51
 */
 virtual ~Bucket();
 
 /**
 * Returns the label string.
 *
 * @return the label string for the bucket
 * @stable ICU 51
 */
 const UnicodeString &getLabel() const { return label_; }
 /**
 * Returns whether this bucket is a normal, underflow, overflow, or inflow bucket.
 *
 * @return the bucket label type
 * @stable ICU 51
 */
 UAlphabeticIndexLabelType getLabelType() const { return labelType_; }
 
 private:
 friend class AlphabeticIndex;
 friend class BucketList;
 
 UnicodeString label_;
 UnicodeString lowerBoundary_;
 UAlphabeticIndexLabelType labelType_;
 Bucket *displayBucket_;
 int32_t displayIndex_;
 UVector *records_;  // Records are owned by the inputList_ vector.
 
 Bucket(const UnicodeString &label,   // Parameter strings are copied.
 const UnicodeString &lowerBoundary,
 UAlphabeticIndexLabelType type);
 };
 
 /**
 * Immutable, thread-safe version of AlphabeticIndex.
 * This class provides thread-safe methods for bucketing,
 * and random access to buckets and their properties,
 * but does not offer adding records to the index.
 *
 * The ImmutableIndex class is not intended for public subclassing.
 *
 * @stable ICU 51
 */
 class U_I18N_API ImmutableIndex : public UObject {
 public:
 /**
 * Destructor.
 * @stable ICU 51
 */
 virtual ~ImmutableIndex();
 
 /**
 * Returns the number of index buckets and labels, including underflow/inflow/overflow.
 *
 * @return the number of index buckets
 * @stable ICU 51
 */
 int32_t getBucketCount() const;
 
 /**
 * Finds the index bucket for the given name and returns the number of that bucket.
 * Use getBucket() to get the bucket's properties.
 *
 * @param name the string to be sorted into an index bucket
 * @param errorCode Error code, will be set with the reason if the
 *                  operation fails.
 * @return the bucket number for the name
 * @stable ICU 51
 */
 int32_t getBucketIndex(const UnicodeString &name, UErrorCode &errorCode) const;
 
 /**
 * Returns the index-th bucket. Returns NULL if the index is out of range.
 *
 * @param index bucket number
 * @return the index-th bucket
 * @stable ICU 51
 */
 const Bucket *getBucket(int32_t index) const;
 
 private:
 friend class AlphabeticIndex;
 
 ImmutableIndex(BucketList *bucketList, Collator *collatorPrimaryOnly)
 : buckets_(bucketList), collatorPrimaryOnly_(collatorPrimaryOnly) {}
 
 BucketList *buckets_;
 Collator *collatorPrimaryOnly_;
 };
 
 /**
 * Construct an AlphabeticIndex object for the specified locale.  If the locale's
 * data does not include index characters, a set of them will be
 * synthesized based on the locale's exemplar characters.  The locale
 * determines the sorting order for both the index characters and the
 * user item names appearing under each Index character.
 *
 * @param locale the desired locale.
 * @param status Error code, will be set with the reason if the construction
 *               of the AlphabeticIndex object fails.
 * @stable ICU 4.8
 */
 AlphabeticIndex(const Locale &locale, UErrorCode &status);
 
 /**
 * Construct an AlphabeticIndex that uses a specific collator.
 *
 * The index will be created with no labels; the addLabels() function must be called
 * after creation to add the desired labels to the index.
 *
 * The index adopts the collator, and is responsible for deleting it.
 * The caller should make no further use of the collator after creating the index.
 *
 * @param collator The collator to use to order the contents of this index.
 * @param status Error code, will be set with the reason if the
 *               operation fails.
 * @stable ICU 51
 */
 AlphabeticIndex(RuleBasedCollator *collator, UErrorCode &status);
 
 /**
 * Add Labels to this Index.  The labels are additions to those
 * that are already in the index; they do not replace the existing
 * ones.
 * @param additions The additional characters to add to the index, such as A-Z.
 * @param status Error code, will be set with the reason if the
 *               operation fails.
 * @return this, for chaining
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &addLabels(const UnicodeSet &additions, UErrorCode &status);
 
 /**
 * Add the index characters from a Locale to the index.  The labels
 * are added to those that are already in the index; they do not replace the
 * existing index characters.  The collation order for this index is not
 * changed; it remains that of the locale that was originally specified
 * when creating this Index.
 *
 * @param locale The locale whose index characters are to be added.
 * @param status Error code, will be set with the reason if the
 *               operation fails.
 * @return this, for chaining
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &addLabels(const Locale &locale, UErrorCode &status);
 
 /**
 * Destructor
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual ~AlphabeticIndex();
 
 /**
 * Builds an immutable, thread-safe version of this instance, without data records.
 *
 * @return an immutable index instance
 * @stable ICU 51
 */
 ImmutableIndex *buildImmutableIndex(UErrorCode &errorCode);
 
 /**
 * Get the Collator that establishes the ordering of the items in this index.
 * Ownership of the collator remains with the AlphabeticIndex instance.
 *
 * The returned collator is a reference to the internal collator used by this
 * index.  It may be safely used to compare the names of items or to get
 * sort keys for names.  However if any settings need to be changed,
 * or other non-const methods called, a cloned copy must be made first.
 *
 * @return The collator
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual const RuleBasedCollator &getCollator() const;
 
 
 /**
 * Get the default label used for abbreviated buckets *between* other index characters.
 * For example, consider the labels when Latin (X Y Z) and Greek (Α Β Γ) are used:
 *
 *     X Y Z ... Α Β Γ.
 *
 * @return inflow label
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual const UnicodeString &getInflowLabel() const;
 
 /**
 * Set the default label used for abbreviated buckets <i>between</i> other index characters.
 * An inflow label will be automatically inserted if two otherwise-adjacent label characters
 * are from different scripts, e.g. Latin and Cyrillic, and a third script, e.g. Greek,
 * sorts between the two.  The default inflow character is an ellipsis (...)
 *
 * @param inflowLabel the new Inflow label.
 * @param status Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return this
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &setInflowLabel(const UnicodeString &inflowLabel, UErrorCode &status);
 
 
 /**
 * Get the special label used for items that sort after the last normal label,
 * and that would not otherwise have an appropriate label.
 *
 * @return the overflow label
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual const UnicodeString &getOverflowLabel() const;
 
 
 /**
 * Set the label used for items that sort after the last normal label,
 * and that would not otherwise have an appropriate label.
 *
 * @param overflowLabel the new overflow label.
 * @param status Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return this
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &setOverflowLabel(const UnicodeString &overflowLabel, UErrorCode &status);
 
 /**
 * Get the special label used for items that sort before the first normal label,
 * and that would not otherwise have an appropriate label.
 *
 * @return underflow label
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual const UnicodeString &getUnderflowLabel() const;
 
 /**
 * Set the label used for items that sort before the first normal label,
 * and that would not otherwise have an appropriate label.
 *
 * @param underflowLabel the new underflow label.
 * @param status Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return this
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &setUnderflowLabel(const UnicodeString &underflowLabel, UErrorCode &status);
 
 
 /**
 * Get the limit on the number of labels permitted in the index.
 * The number does not include over, under and inflow labels.
 *
 * @return maxLabelCount maximum number of labels.
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual int32_t getMaxLabelCount() const;
 
 /**
 * Set a limit on the number of labels permitted in the index.
 * The number does not include over, under and inflow labels.
 * Currently, if the number is exceeded, then every
 * nth item is removed to bring the count down.
 * A more sophisticated mechanism may be available in the future.
 *
 * @param maxLabelCount the maximum number of labels.
 * @param status error code
 * @return This, for chaining
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &setMaxLabelCount(int32_t maxLabelCount, UErrorCode &status);
 
 
 /**
 * Add a record to the index.  Each record will be associated with an index Bucket
 *  based on the record's name.  The list of records for each bucket will be sorted
 *  based on the collation ordering of the names in the index's locale.
 *  Records with duplicate names are permitted; they will be kept in the order
 *  that they were added.
 *
 * @param name The display name for the Record.  The Record will be placed in
 *             a bucket based on this name.
 * @param data An optional pointer to user data associated with this
 *             item.  When iterating the contents of a bucket, both the
 *             data pointer the name will be available for each Record.
 * @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return        This, for chaining.
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &addRecord(const UnicodeString &name, const void *data, UErrorCode &status);
 
 /**
 * Remove all Records from the Index.  The set of Buckets, which define the headings under
 * which records are classified, is not altered.
 *
 * @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return        This, for chaining.
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &clearRecords(UErrorCode &status);
 
 
 /**  Get the number of labels in this index.
 *      Note: may trigger lazy index construction.
 *
 * @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return        The number of labels in this index, including any under, over or
 *                in-flow labels.
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual int32_t  getBucketCount(UErrorCode &status);
 
 
 /**  Get the total number of Records in this index, that is, the number
 *   of <name, data> pairs added.
 *
 * @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return        The number of records in this index, that is, the total number
 *                of (name, data) items added with addRecord().
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual int32_t  getRecordCount(UErrorCode &status);
 
 
 
 /**
 *   Given the name of a record, return the zero-based index of the Bucket
 *   in which the item should appear.  The name need not be in the index.
 *   A Record will not be added to the index by this function.
 *   Bucket numbers are zero-based, in Bucket iteration order.
 *
 * @param itemName  The name whose bucket position in the index is to be determined.
 * @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return The bucket number for this name.
 * @stable ICU 4.8
 *
 */
 virtual int32_t  getBucketIndex(const UnicodeString &itemName, UErrorCode &status);
 
 
 /**
 *   Get the zero based index of the current Bucket from an iteration
 *   over the Buckets of this index.  Return -1 if no iteration is in process.
 *   @return  the index of the current Bucket
 *   @stable ICU 4.8
 */
 virtual int32_t  getBucketIndex() const;
 
 
 /**
 *   Advance the iteration over the Buckets of this index.  Return FALSE if
 *   there are no more Buckets.
 *
 *   @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 *   U_ENUM_OUT_OF_SYNC_ERROR will be reported if the index is modified while
 *   an enumeration of its contents are in process.
 *
 *   @return TRUE if success, FALSE if at end of iteration
 *   @stable ICU 4.8
 */
 virtual UBool nextBucket(UErrorCode &status);
 
 /**
 *   Return the name of the Label of the current bucket from an iteration over the buckets.
 *   If the iteration is before the first Bucket (nextBucket() has not been called),
 *   or after the last, return an empty string.
 *
 *   @return the bucket label.
 *   @stable ICU 4.8
 */
 virtual const UnicodeString &getBucketLabel() const;
 
 /**
 *  Return the type of the label for the current Bucket (selected by the
 *  iteration over Buckets.)
 *
 * @return the label type.
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual UAlphabeticIndexLabelType getBucketLabelType() const;
 
 /**
 * Get the number of <name, data> Records in the current Bucket.
 * If the current bucket iteration position is before the first label or after the
 * last, return 0.
 *
 *  @return the number of Records.
 *  @stable ICU 4.8
 */
 virtual int32_t getBucketRecordCount() const;
 
 
 /**
 *  Reset the Bucket iteration for this index.  The next call to nextBucket()
 *  will restart the iteration at the first label.
 *
 * @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 * @return        this, for chaining.
 * @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &resetBucketIterator(UErrorCode &status);
 
 /**
 * Advance to the next record in the current Bucket.
 * When nextBucket() is called, Record iteration is reset to just before the
 * first Record in the new Bucket.
 *
 *   @param status  Error code, will be set with the reason if the operation fails.
 *   U_ENUM_OUT_OF_SYNC_ERROR will be reported if the index is modified while
 *   an enumeration of its contents are in process.
 *   @return TRUE if successful, FALSE when the iteration advances past the last item.
 *   @stable ICU 4.8
 */
 virtual UBool nextRecord(UErrorCode &status);
 
 /**
 * Get the name of the current Record.
 * Return an empty string if the Record iteration position is before first
 * or after the last.
 *
 *  @return The name of the current index item.
 *  @stable ICU 4.8
 */
 virtual const UnicodeString &getRecordName() const;
 
 
 /**
 * Return the data pointer of the Record currently being iterated over.
 * Return NULL if the current iteration position before the first item in this Bucket,
 * or after the last.
 *
 *  @return The current Record's data pointer.
 *  @stable ICU 4.8
 */
 virtual const void *getRecordData() const;
 
 
 /**
 * Reset the Record iterator position to before the first Record in the current Bucket.
 *
 *  @return This, for chaining.
 *  @stable ICU 4.8
 */
 virtual AlphabeticIndex &resetRecordIterator();
 
 private:
 /**
 * No Copy constructor.
 * @internal
 */
 AlphabeticIndex(const AlphabeticIndex &other);
 
 /**
 *   No assignment.
 */
 AlphabeticIndex &operator =(const AlphabeticIndex & /*other*/) { return *this;}
 
 /**
 * No Equality operators.
 * @internal
 */
 virtual UBool operator==(const AlphabeticIndex& other) const;
 
 /**
 * Inequality operator.
 * @internal
 */
 virtual UBool operator!=(const AlphabeticIndex& other) const;
 
 // Common initialization, for use from all constructors.
 void init(const Locale *locale, UErrorCode &status);
 
 /**
 * This method is called to get the index exemplars. Normally these come from the locale directly,
 * but if they aren't available, we have to synthesize them.
 */
 void addIndexExemplars(const Locale &locale, UErrorCode &status);
 /**
 * Add Chinese index characters from the tailoring.
 */
 UBool addChineseIndexCharacters(UErrorCode &errorCode);
 
 UVector *firstStringsInScript(UErrorCode &status);
 
 static UnicodeString separated(const UnicodeString &item);
 
 /**
 * Determine the best labels to use.
 * This is based on the exemplars, but we also process to make sure that they are unique,
 * and sort differently, and that the overall list is small enough.
 */
 void initLabels(UVector &indexCharacters, UErrorCode &errorCode) const;
 BucketList *createBucketList(UErrorCode &errorCode) const;
 void initBuckets(UErrorCode &errorCode);
 void clearBuckets();
 void internalResetBucketIterator();
 
 public:
 
 //  The Record is declared public only to allow access from
 //  implementation code written in plain C.
 //  It is not intended for public use.
 
 #ifndef U_HIDE_INTERNAL_API
 /**
 * A (name, data) pair, to be sorted by name into one of the index buckets.
 * The user data is not used by the index implementation.
 * \cond
 * @internal
 */
 struct Record: public UMemory {
 const UnicodeString  name_;
 const void           *data_;
 Record(const UnicodeString &name, const void *data);
 ~Record();
 };
 /** \endcond */
 #endif  /* U_HIDE_INTERNAL_API */
 
 private:
 
 /**
 * Holds all user records before they are distributed into buckets.
 * Type of contents is (Record *)
 * @internal
 */
 UVector  *inputList_;
 
 int32_t  labelsIterIndex_;        // Index of next item to return.
 int32_t  itemsIterIndex_;
 Bucket   *currentBucket_;         // While an iteration of the index in underway,
 //   point to the bucket for the current label.
 // NULL when no iteration underway.
 
 int32_t    maxLabelCount_;        // Limit on # of labels permitted in the index.
 
 UnicodeSet *initialLabels_;       // Initial (unprocessed) set of Labels.  Union
 //   of those explicitly set by the user plus
 //   those from locales.  Raw values, before
 //   crunching into bucket labels.
 
 UVector *firstCharsInScripts_;    // The first character from each script,
 //   in collation order.
 
 RuleBasedCollator *collator_;
 RuleBasedCollator *collatorPrimaryOnly_;
 
 // Lazy evaluated: null means that we have not built yet.
 BucketList *buckets_;
 
 UnicodeString  inflowLabel_;
 UnicodeString  overflowLabel_;
 UnicodeString  underflowLabel_;
 UnicodeString  overflowComparisonString_;
 
 UnicodeString emptyString_;
 };
 
 U_NAMESPACE_END
 
 #endif  // !UCONFIG_NO_COLLATION
 
 #endif /* U_SHOW_CPLUSPLUS_API */
 
 #endif
 
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