如何评估这棵树中的表达式?

时间:2012-02-09 16:33:24

标签: java xml recursion xml-parsing recursive-descent

以下是我正在使用的已解析的xml文件的示例,该文件将其标记为树形式

commandList

  assign
    variable
      #text[a]
    expression-int
      #text[1]

  assign
    variable
      #text[b]
    expression-int
      #text[2]

  assign
    variable
      #text[c]
    expression-operation
      operator
        #text[OP_SET]
      arguments
        expression-variable
          variable
            #text[a]
        expression-variable
          variable
            #text[b]

  assign
    variable
      #text[d]
    expression-operation
      operator
        #text[OP_SET]
      arguments
        expression-operation
          operator
            #text[OP_TUPLE]
          arguments
            expression-int
              #text[1]
            expression-int
              #text[2]
        expression-operation
          operator
            #text[OP_TUPLE]
          arguments
            expression-int
              #text[3]
            expression-int
              #text[4]

我希望这个输入不难理解。以下是未经XML文件解析时的正常情况:

a := 1;
b := 2;
c := {1,2};
d := {(1,2),(3,4)};

等...

所有赋值对(即值和变量)都将存储在散列映射中,以便可以通过它的变量查找该值并在以后的表达式中使用。我将使用递归下降评估器(我认为?)来根据语法解决表达式。

我在过去24小时内搜索了各种各样的东西,看过很多基本算术的树评估器(例如2 + 3 * 8等),但是还没看到它是如何工作的对于我的特定树。

到目前为止我编写的代码与查找变量名(a,b,c,d,e等)一样低但是我无法开始考虑如何编写提供正确权限的递归哈希映射的值。

public void evaluate(Node node){
    HashMap<String, String> assignments = new HashMap<String, String>();
    NodeList assignment = node.getChildNodes();
    for (int i=0; i < assignment.getLength(); i++){ //1 to 13
        Node assign = assignment.item(i);
        Node variable = this.getChild(assign, 0);
        Node varValNode = this.getChild(variable, 0);
        String varVal = varValNode.getNodeValue();

        Node expression = this.getChild(assign, 1);

我的树的文档,节点和节点列表类是不寻常的,因为它们不允许使用'getChild'方法,我认为这样可以节省大量时间。有谁知道这是为什么?

这里真的是随机的问题,我希望它有意义。请让我详细说明任何不清楚的事情,我会尽力而为。我不是在寻找任何人为我解决问题,而只是指导我如何决定如何编写这种递归算法。

编辑: 另外,我上面提到的第二个“输入”实际上是输出。应该是这样的:

a := 1;
b := 2;
c := @set(a,b);
d := @set(@tuple(1,2),@tuple(3,4));

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

假设您的所有值都是整数类型,您应该创建一个HashMap<string,Integer>来存储变量值,并将其传递给evaluate方法:

public static void main(String[] args) {
    NodeList commandList = ... // get your XML from somewhere
    Map<string,Integer> vars = new HashMap<string,Integer>();
    for (Node node : commandList) {
        evaluate(node, vars);
    }
    // At this point, vars contains values of all variables assigned in commands
    // from the command list
}

评估应该变得相对简单:

private static Integer evaluate(Node node, Map<string,Integer> vars) {
    if (node is an assignment) {
        String varName = ... // get variable name from node
        Node expr = ... // get the node representing expression being assigned
        Integer value = evaluate(expr, vars);
        vars.put(varName, value);
        return value;
    }
    if (node is a variable reference) {
        String varName = ... // get variable name from node
        return vars.get(varName);
    }
    if (node is an integer constant) {
        String constVal = ... // Get the representation from XML
        return Integer.decode(constVal);
    }
    if (node is a binary expression) {
        Node lhs = ... // Get the left-hand side expression from the node
        Node rhs = ... // Get the right-hand side expression from the node
        Integer lhsVal = evaluate(lhs, vars); 
        Integer rhsVal = evaluate(rhs, vars);
        if (operator is plus) {
            return new Integer(((int)lhsVal) + ((int)rhsVal));
        }
        if (operator is minus) {
            return new Integer(((int)lhsVal) - ((int)rhsVal));
        }
        if (operator is multiply) {
            return new Integer(((int)lhsVal) * ((int)rhsVal));
        }
        if (operator is divide) {
            return new Integer(((int)lhsVal) / ((int)rhsVal));
        }
        // ... and so on
    }
    // ... and so on
}