实现统一算法

Question

我在过去的5天里了解了统一算法在Prolog中的工作原理。 现在，我想在Java中实现这样的算法..

我认为最好的方法是使用一些数据结构（如Stacks）操纵字符串并分解其部分。

说清楚：

假设用户输入为：  a（X，c（d，X））= a（2，c（d，Y））。

我已将它作为一个字符串并将其拆分为两个字符串（Expression1和2）。 现在，我怎么知道下一个字符是变量还是常量等等。， 我可以通过嵌套来做到，但在我看来不是很好的解决方案.. 我试图使用继承但问题仍然存在（我怎么知道正在读取的字符类型？）

Answer 1

首先，您需要解析输入并构建表达式树。然后应用Milner的统一算法（或其他一些统一算法）来计算变量到常量和表达式的映射。

可以在龙书中找到关于米尔纳算法的非常好的描述：Aho，Sethi和Ullman的“编译器：原理，技术和工具”。 （米尔纳斯算法也可以应对循环图的统一，而龙书则将其作为进行类型推断的一种方式）。通过它的声音，你可以从学习一些关于解析的东西中受益...这也被龙书所涵盖。

编辑：其他答案建议使用解析器生成器;例如ANTLR。这是一个很好的建议，但是（根据你的例子判断）你的语法非常简单，你也可以使用StringTokenizer和一个手写的递归下降解析器。事实上，如果你有时间（和倾向），那么有必要将解析器作为一种学习练习。

Answer 2

听起来这个问题更多的是解析而不是统一。使用类似ANTLR之类的东西可能有助于将原始字符串转换为某种树形结构。

（你用“嵌套”来表达你的意思并不十分清楚，但是如果你的意思是你正在尝试阅读一个表达式，并且在遇到每个表达时再次出现“（”，那么这实际上就是正确的方法 - 这是ANTLR为您生成的代码的核心内容。）

如果你对统一事物的机制比解析更感兴趣，那么一个很好的方法是直接在代码中构造内部表示，并暂时解除解析方面。这在开发过程中会有点烦人，因为Prolog风格的语句现在是一组相当冗长的Java语句，但它可以让你一次只关注一个问题，这通常很有帮助。

（如果你用这种方式构造东西，这应该可以直接在以后插入一个合适的解析器，这将生成与你手工构建之前相同类型的树。这将让你分别攻击这两个问题以合理的方式。）

Answer 3

在开始使用语言的语义之前，您必须将文本转换为易于操作的表单。此过程称为parsing，语义表示称为abstract syntax tree（AST）。

Prolog的简单递归下降解析器可能是手写的，但使用解析器工具包更常见，例如Rats!或Antlr

在Prolog的AST中，您可能有Term的类，CompoundTerm，Variable和Atom都是Term。多态性允许复合项的参数为任何Term。

然后，您的统一算法将统一任何复合词的名称，并递归地统一相应复合词的每个参数的值。