Java中的Lisp表达式求值程序(仅使用一个堆栈)

时间:2012-10-28 01:01:10

标签: java lisp stack

我正在尝试使用Java实现一个简单的Lisp表达式求值程序。实际上有关于这个主题的大量信息,但似乎它们都使用两个单独的堆栈来得出结果。我想知道是否有可能只使用一个堆栈实现这样的程序,以及一些伪代码可能是什么样的。

感谢。

有关我正在谈论的内容的更多信息,请参阅

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

你链接的两个解释器都做了一个非常重要的假设:+, - ,*等都是二进制函数,也就是说,它们总是只有两个参数。在真正的Lisp中,你可以说(+ 1 2 3 4 5)来总结一堆数字。但是,如果你愿意接受每个运算符的arity已知的简化假设,那么你肯定只用一个堆栈就可以做到这一点。关键:翻转堆栈。

你链接的解释器有这样的堆栈:

bottom - > ( + ( - 2 1 ) 4 )< - top(我们从此处推送)

但是,您也可以从右侧向后读取表达式,并像这样构建堆栈:

top - > ( + ( - 2 1 ) 4 )< - bottom

然后你基本上得到RPN,反向抛光表示法。 RPN非常适合堆栈。

算法是这样的:

  • 如果看到括号,请忽略它
  • 如果看到操作数,请将其推入堆栈
  • 如果您看到运营商,请调用它。操作符弹出所需数量的值,然后将其结果推送到堆栈

( + ( - 2 1 ) 4 )为例。以下是算法的运作方式:

堆叠: 为空 阅读: ) 操作:括号被忽略。 左: ( + ( - 2 1 ) 4

堆叠: 为空 阅读: 4 操作:操作数被推送到堆叠。 左: ( + ( - 2 1 )

堆叠: 4 阅读: ) 操作:括号被忽略。 左: ( + ( - 2 1

堆叠: 4 阅读: 1 操作:操作数被推送到堆叠。 左: ( + ( - 2

堆叠: 1 4 阅读: 2 操作:操作数被推送到堆叠。 左: ( + ( -

Stack: 2 1 4 阅读: - 操作:运算符已被调用。它会从堆栈中弹出2和1,然后将2-1=1推到它上面。 左: ( + (

堆叠: 1 4 阅读: ( 操作:括号被忽略。 左: ( +

Stack: 1 4 阅读: + 操作:运算符被调用。它会从堆栈弹出1和4,然后将1+4=5推到它上面。 左: (

堆叠: 5 阅读: ( 操作:括号被忽略。 左: 没有

完成!结果是5,正如预期的那样。

关于忽略括号的PS。只要您输入的表达式格式正确,这将完美地工作,但它可以采用非格式良好的表达式并赋予它们无意义的值。例如(+ - + 1 2 3 4)被解释为(+ (- (+ 1 2) 3) 4)。如果您想要阻止此行为,只需将紧密括号推入堆栈即可。当需要调用操作符时,弹出参数,再加上一个额外的标记。 确保令牌是紧密的,否则会抛出错误。获得结果后,将其推入堆栈。 确保您读入的下一个令牌是开放式的,然后将其丢弃

如果在真正的Lisp中,函数的参数本身就是函数,那么PPS这一切都变得复杂得多。那么你就没有RPN所依赖的操作符/操作数之间的便捷区别,你需要更多地关注括号作为分组元素。我不确定你是否可以使用变量arity和函数作为操作数来完成一个完整的Lisp表达式求值程序,只有一个堆栈。

答案 1 :(得分:0)

希望它可以帮助你 lisp style calculator with no stack