2.5簡單表達式翻譯器的實現Java

第一步 文法

在這裏插入圖片描述

模擬寫出文法匹配過程

在這裏插入圖片描述

package Project;

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

public class simpleTranslation {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "2+3-5+5";
        caculate caculate = new caculate(str);
        caculate.expr();
    }

}
class caculate{
    //向前看符號
    char lookahead;
    //儲存數字終結符
    Set<Integer> dight = new HashSet<>();
    //待匹配的串
    String syntax;
    //向前看指針,用於移動改變向前看符號
    int index;
    public caculate(String str){
        syntax = str;
        if(syntax==null||syntax.length()<=0){
            System.out.println("syntax is null");
        }
        lookahead = syntax.charAt(0);
        for (int i=0;i<10;i++){
            dight.add(i);
        }
    }

    public void expr(){
        term();
        rest();
    }

    /**
     * p匹配0-9的數字
     */
    public void term(){

        if(dight.contains(Integer.parseInt(lookahead+""))){
            char t = lookahead;//因爲match會改變向前看符號,所有需要保存數字
            match(lookahead);
            System.out.print(t);
        }
    }

    /**
     * 匹配表達式
     */
    public void rest(){
        switch (lookahead){
            case '+':
                match('+');//這裏寫死的打印+所以不需要保存
                term();
                System.out.print('+');
                rest();
                break;
            case '-':
                match('-');
                term();
                System.out.print('-');
                rest();
                break;
            default:
                break;
        }
    }

    /**
     * 匹配並移動向前看符號
     * @param c 向前看符號
     */
    public void match(char c){
        if(lookahead==c){
            if(index>=syntax.length()-1){
                return;
            }
            lookahead =syntax.charAt(++index);
        }
        else
            System.out.println("Syntax error");
    }
}

優化

如果一個過程體執行的最後一條語句是對該過程的遞歸調用,那麼這個調用稱爲尾遞歸。
對應沒有參數的過程,一個尾遞歸調用可以被替換爲跳轉到開頭的語句,即變爲循環。

package Project;

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

public class simpleTranslation {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "2+3-5+5";
        caculate caculate = new caculate(str);
        caculate.expr();
    }

}
class caculate{
    //向前看符號
    char lookahead;
    //儲存數字終結符
    Set<Integer> dight = new HashSet<>();
    //待匹配的串
    String syntax;
    //向前看指針,用於移動改變向前看符號
    int index;
    public caculate(String str){
        syntax = str;
        if(syntax==null||syntax.length()<=0){
            System.out.println("syntax is null");
        }
        lookahead = syntax.charAt(0);
        for (int i=0;i<10;i++){
            dight.add(i);
        }
    }

    public void expr(){
        term();
        rest();
    }

    /**
     * p匹配0-9的數字
     */
    public void term(){

        if(dight.contains(Integer.parseInt(lookahead+""))){
            char t = lookahead;//因爲match會改變向前看符號,所有需要保存數字
            match(lookahead);
            System.out.print(t);
        }
    }
    /**
     * 優化尾遞歸
     */
    public void rest(){
        while (true){
            switch (lookahead){
                case '+':
                    match('+');//這裏寫死的打印+所以不需要保存
                    term();
                    System.out.print('+');
                    rest();
                    continue;
                case '-':
                    match('-');
                    term();
                    System.out.print('-');
                    rest();
                    continue;
                default:
                    break;
            }
            break;
        }
    }

    /**
     * 匹配並移動向前看符號
     * @param c 向前看符號
     */
    public void match(char c){
        if(lookahead==c){
            if(index>=syntax.length()-1){
                return;
            }
            lookahead =syntax.charAt(++index);
        }
        else
            System.out.println("Syntax error");
    }
}

一個簡單的詞法分析器

package Project;
//詞素類,用整型數字作爲ID
public class Token {
    public final int tag;
    public Token(int t){
        tag=t;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Token{" +
                "tag=" + tag +
                '}';
    }
}
package Project;
//以字符串記錄值
public class Word extends Token {
    public final String lexme;
    public Word(int t,String str){
        super(t);
        lexme = new String(str);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Word{" +
                "laxme='" + lexme + '\'' +
                ", tag=" + tag +
                '}';
    }
}

package Project;
//枚舉常量
public class Tag {
    public final static int
            NUM = 256,ID=257,TRUE=258,FALSE=259;
}

第一版詞法分析器,可擴展

package Project;

import com.rabbitmq.client.AMQP;

import java.util.*;

public class Lexer {
    //待分析字符串。
    public String syntax;
    //儲存詞素。
    public Map<String,Token> map = new HashMap<>();
    //記錄下一個char或空白。
    public char peek;
    //索引
    public int index=0;
    //行數
    public int line = 0;
    public Lexer(String s){
        syntax = s;
        reserve(new Word(Tag.TRUE,"true"));
        reserve(new Word(Tag.FALSE,"false"));
    }
    private void reserve (Word w){
        map.put(w.lexme,w);
    }

    /**
     *
     * @return 返回一個詞素,只有在是字符串時纔會加入map集合中
     */
    public Token scan(){
        clearTab();
        Token cur = analysisNum();
        if(cur!=null){
            return cur;
        }
        cur = analysisWord();
        if(cur!=null){
            return cur;
        }
        Token t = new Token(peek);
        index++;
        return t;
    }

    /**
     *
     * @return Token of word or null
     */
    public Token analysisWord(){
        //處理單詞
        if(Character.isLetter(peek)){
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            do{
                index++;
                sb.append(peek);
                if(index>syntax.length()-1)
                    break;
                peek = syntax.charAt(index);
            }while (Character.isLetterOrDigit(peek));
            String str = sb.toString();
            Word w = (Word) map.get(str);
            if(w!=null){//區分保留字與描述符
                return w;
            }
            w = new Word(Tag.ID,str);
            map.put(str,w);
            return w;
        }
        return null;
    }

    /**
     *
     * @return Token of Num or null
     */
    public Token analysisNum(){
        //處理數字
        if(Character.isDigit(peek)){
            int value = 0;
            do{
                index++;
                value = 10*value+Character.digit(peek,10);
                if(index>syntax.length()-1)
                    break;
                peek = syntax.charAt(index);
            }while (Character.isDigit(peek));
            return new Num(value);
        }
        return null;
    }
    /**
     * 清除空格以及製表符
     */
    public void clearTab(){
        //剔除空白,製表符,換行符
        for (;;){
            if(index>syntax.length()-1)
                return ;
            peek = syntax.charAt(index);
            if(peek==' '||peek=='\t'){
                index++;
                continue;
            }else if(peek=='\n'){
                index++;
                line++;
            }else {
                break;
            }
        }
    }
    public void analysis(){
        while (index<syntax.length()){
            System.out.println(scan());
        }
        for (Map.Entry<String,Token> item:map.entrySet()){
            System.out.println(item.getValue());
        }
    }
}

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章