协作文档-简单demo伪代码

一、GRA实现

要基于CRDT实现文本同步的代码，您可以考虑使用基于文本的CRDT类型，如RGA（Replicated Growable Array）或者LSEQ（Logoot-Sequence）。这里我将演示一个简单的基于RGA的文本同步代码示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class RGAChar {
    char value;
    long id; // Unique identifier

    public RGAChar(char value, long id) {
        this.value = value;
        this.id = id;
    }
}

class RGA {
    List<RGAChar> text;

    public RGA() {
        text = new ArrayList<>();
    }

    public void insert(char value, long id) {
        int i = 0;
        while (i < text.size() && text.get(i).id < id) {
            i++;
        }
        text.add(i, new RGAChar(value, id));
    }

    public void delete(long id) {
        for (int i = 0; i < text.size(); i++) {
            if (text.get(i).id == id) {
                text.remove(i);
                break;
            }
        }
    }

    public String getText() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (RGAChar c : text) {
            sb.append(c.value);
        }
        return sb.toString();
    }
}

public class TextSyncDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个RGA实例模拟两个节点
        RGA node1 = new RGA();
        RGA node2 = new RGA();

        // 模拟节点1插入字符'a'和'b'
        node1.insert('a', 1);
        node1.insert('b', 2);

        // 模拟节点2插入字符'x'和'y'
        node2.insert('x', 3);
        node2.insert('y', 4);

        // 同步节点1和节点2的状态
        // 通过将节点1的文本发送给节点2，节点2将节点1的文本合并到自己的文本中
        String node1Text = node1.getText();
        // 在实际应用中，这里需要将node1Text发送给节点2
        // 这里为了演示，直接调用节点2的merge方法合并节点1的文本
        node2.merge(node1Text);

        // 输出节点1和节点2的文本
        System.out.println("Node 1 text: " + node1.getText()); // 输出: "ab"
        System.out.println("Node 2 text: " + node2.getText()); // 输出: "xyab"
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个简单的RGA（Replicated Growable Array）类来表示文本。每个字符都有一个唯一的id，这样就可以在插入和删除操作时保持顺序。节点之间通过将文本合并来同步状态。在实际应用中，需要将节点之间的文本合并逻辑实现为merge方法。

merge合并思路可以参考下面两个有序数组合并的思路，只是一种思路

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MergeSortedLists {

    public static List<Integer> mergeSortedLists(List<Integer> list1, List<Integer> list2) {
        List<Integer> mergedList = new ArrayList<>();
        int i = 0, j = 0;

        // 遍历两个列表，将较小的元素依次加入到结果列表中
        while (i < list1.size() && j < list2.size()) {
            if (list1.get(i) < list2.get(j)) {
                mergedList.add(list1.get(i));
                i++;
            } else {
                mergedList.add(list2.get(j));
                j++;
            }
        }

        // 将剩余的元素加入到结果列表中
        while (i < list1.size()) {
            mergedList.add(list1.get(i));
            i++;
        }

        while (j < list2.size()) {
            mergedList.add(list2.get(j));
            j++;
        }

        return mergedList;
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list1 = List.of(1, 3, 5, 7, 9);
        List<Integer> list2 = List.of(2, 4, 6, 8, 10);
        List<Integer> mergedList = mergeSortedLists(list1, list2);
        System.out.println(mergedList); // 输出 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
    }
}

请注意，这只是一个简单的示例，实际的文本同步系统需要考虑更多的因素，如并发操作、网络通信、错误处理等。

二、LSEQ实现

LSEQ（Locally Sequentializable CRDT）是一种用于实现分布式文本编辑的算法，它允许多个用户并发地编辑文本，而不需要中央服务器进行协调。这种算法主要用于实现实时协同编辑系统。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

class LSEQNode {
    int digit;
    List<LSEQNode> children;

    public LSEQNode(int digit) {
        this.digit = digit;
        this.children = new ArrayList<>();
    }
}

public class LSEQ {

    private LSEQNode root;
    private Random random;

    public LSEQ() {
        this.root = new LSEQNode(-1); // Root节点的数字为-1，不用于表示任何位置
        this.random = new Random();
    }

    // 在索引position处插入一个新字符
    public void insert(int position, char character) {
        List<LSEQNode> path = getPath(position);
        LSEQNode parent = root;
        int level = 0;

        for (LSEQNode node : path) {
            if (level >= node.children.size()) {
                break;
            }
            parent = node;
            level++;
        }

        LSEQNode newNode = new LSEQNode(character);
        parent.children.add(level, newNode);
    }

    // 获取到达索引position的节点路径
    private List<LSEQNode> getPath(int position) {
        List<LSEQNode> path = new ArrayList<>();
        LSEQNode current = root;
        int level = 0;

        while (level < position) {
            int digit = random.nextInt(256); // 生成一个随机数字作为新节点的标识
            LSEQNode next = new LSEQNode(digit);

            if (level + next.digit <= position) {
                path.add(next);
                current = next;
                level += next.digit;
            } else {
                break;
            }
        }

        return path;
    }

    // 将两个LSEQ合并
    public static LSEQ merge(LSEQ lseq1, LSEQ lseq2) {
        LSEQ mergedLSEQ = new LSEQ();

        // 合并两个LSEQ的树结构
        mergeNodes(mergedLSEQ.root, lseq1.root);
        mergeNodes(mergedLSEQ.root, lseq2.root);

        return mergedLSEQ;
    }

    // 合并两个节点的子节点列表
    private static void mergeNodes(LSEQNode node1, LSEQNode node2) {
        for (LSEQNode child : node2.children) {
            LSEQNode newNode = new LSEQNode(child.digit);
            node1.children.add(newNode);
            mergeNodes(newNode, child);
        }
    }

    // 打印LSEQ的内容
    public void print() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        printNode(root, sb);
        System.out.println(sb.toString());
    }

    // 递归打印节点的字符内容
    private void printNode(LSEQNode node, StringBuilder sb) {
        if (node.digit != -1) {
            sb.append((char) node.digit);
        }
        for (LSEQNode child : node.children) {
            printNode(child, sb);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建两个LSEQ示例
        LSEQ lseq1 = new LSEQ();
        lseq1.insert(0, 'H');
        lseq1.insert(1, 'e');
        lseq1.insert(2, 'l');
        lseq1.insert(3, 'l');
        lseq1.insert(4, 'o');

        LSEQ lseq2 = new LSEQ();
        lseq2.insert(0, 'W');
        lseq2.insert(1, 'o');
        lseq2.insert(2, 'r');
        lseq2.insert(3, 'l');
        lseq2.insert(4, 'd');

        // 合并两个LSEQ
        LSEQ mergedLSEQ = merge(lseq1, lseq2);

        // 打印合并后的LSEQ
        mergedLSEQ.print();
    }
}

在这个示例中，我们实现了一个简单的LSEQ类，其中包括节点类LSEQNode和LSEQ类本身。我们通过插入字符来构建LSEQ树，然后实现了合并两个LSEQ的功能。最后，我们提供了一个简单的main方法来演示如何使用这个LSEQ类。