Java - 如何处理叶节点的解析树递归？
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java - 如何处理叶节点的解析树递归？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
首先，抱歉糟糕的头衔。我真的不知道该怎么称呼这个问题。
我正在尝试为我的Turtle图形程序编写解析器代码（如果你不知道它是什么，你基本上创建一个由用于指导“乌龟”运动的命令组成的小编程语言。例如，输入“FORW 5. LEFT 45.”将使乌龟向前移动5步，然后向左旋转45度。）
我的BNF语法看起来像这样：
<EXPR>::= <CMD><EXPR> | <EOF>
<CMD>::=
<FORW><INT><PERIOD>
| <BACK><INT><PERIOD>
| <LEFT><INT><PERIOD>
| <RIGHT><INT><PERIOD>
| <DOWN><PERIOD>
| <UP><PERIOD>
| <COLOR><HEX><PERIOD>
| <REP><INT><CMD>
| <REP><INT><QUOTE><EXPR><QUOTE>
（除<-.->和<EXPR>外，所有<CMD>都是终端[令牌]。）
REP命令重复一组命令（引号中的命令）X次。例如：REP 3 "FORW 5. LEFT 45."重复命令FORW 5. LEFT 45. 3次。
这是我在解析器中实现时遇到问题的命令（REP）（因为它在语法中包含非终端）。
解析树：
// Ett syntaxträd
abstract class ParseTree {
abstract public int evaluate();
}
// Ett syntaxträd som representerar ett tal
class ExprNode extends ParseTree {
ParseTree left, right;
public ExprNode(ParseTree left, ParseTree right) {
this.left = left;
this.right = right;
}
public int evaluate() {
return 0;
}
}
// Ett syntaxträd som representerar någon av de fyra binära operationerna
class CMDNode extends ParseTree {
TokenType cmd;
int num;
String hex;
ParseTree child;
public CMDNode(TokenType cmd) {
this.cmd = cmd;
}
public CMDNode(TokenType cmd, int num) {
this.cmd = cmd;
this.num = num;
}
public CMDNode(TokenType cmd, String hex) {
this.cmd = cmd;
this.hex = hex;
}
public CMDNode(TokenType cmd, ParseTree child) {
this.cmd = cmd;
this.child = child;
}
public int evaluate() {
return 0;
}
}
（对不起瑞典语的评论）
分析器：
/**
* En rekursiv medåknings-parser för aritmetiska uttryck.
* Se README för mer info.
*
*
*/
public class Parser {
private Lexer lexer;
/** Variabler för att kunna ge pratig förklaring av vad som händer
* i parsningen. Om man inte har behov av denna feature kan koden
* som relaterar till dessa variabler tas bort.
*/
private boolean verbose;
private int depth;
/** Om verbose är satt till sann kommer Parsern att prata en massa
* medans den gör sitt jobb.
*/
public Parser(Lexer lexer, boolean verbose) {
this.lexer = lexer;
this.verbose = verbose;
}
private void talk(String s) {
if (verbose)
System.out.printf("%"+(3*depth+1)+"s%s
", "", s);
}
public ParseTree parse() throws SyntaxError {
// Startsymbol är Expr
depth = 0;
talk("Start parse()");
++depth;
ParseTree result = Expr();
// Borde inte finnas något kvar av indata när vi parsat ett uttryck
if (lexer.nextToken().getType() != TokenType.EOF) {
throw new SyntaxError();
}
return result;
}
private ParseTree Expr() throws SyntaxError {
//talk("Enter Expr()");
//++depth;
ParseTree result = Cmd();
//talk("[Expr()] Read cmd done");
while (lexer.peekToken().getType() == TokenType.FORW ||
lexer.peekToken().getType() == TokenType.BACK||
lexer.peekToken().getType() == TokenType.LEFT||
lexer.peekToken().getType() == TokenType.RIGHT||
lexer.peekToken().getType() == TokenType.UP||
lexer.peekToken().getType() == TokenType.DOWN||
lexer.peekToken().getType() == TokenType.COLOR||
lexer.peekToken().getType() == TokenType.REP) {
ParseTree expression = Expr();
//talk("[Expr()] Read operator " + operator);
//talk("[Expr()] Read term done");
result = new ExprNode(result, expression);
}
//--depth;
//talk("Leave Expr()");
return result;
}
private ParseTree Cmd() throws SyntaxError {
Token t = lexer.nextToken();
if(t.getType() == TokenType.FORW || t.getType() == TokenType.BACK || t.getType() == TokenType.LEFT || t.getType() == TokenType.RIGHT) {
Token num = lexer.nextToken();
if(num.getType() != TokenType.DECIMAL) {
throw new SyntaxError();
}
if(lexer.nextToken().getType() != TokenType.PERIOD) {
throw new SyntaxError();
}
return new CMDNode(t.getType(), (Integer)num.getData());
}
else if(t.getType() == TokenType.UP || t.getType() == TokenType.DOWN) {
if(lexer.nextToken().getType() != TokenType.PERIOD) {
throw new SyntaxError();
}
return new CMDNode(t.getType());
}
else if(t.getType() == TokenType.COLOR) {
Token hex = lexer.nextToken();
if(hex.getType() != TokenType.HEX) {
throw new SyntaxError();
}
if(lexer.nextToken().getType() != TokenType.PERIOD) {
throw new SyntaxError();
}
return new CMDNode(t.getType(), (String)hex.getData());
}
else if(t.getType() == TokenType.REP) {
Token num = lexer.nextToken();
if(num.getType() != TokenType.DECIMAL) {
throw new SyntaxError();
}
if(lexer.peekToken().getType() == TokenType.QUOTE) {
Expr();
}
else {
Cmd();
}
}
else {
throw new SyntaxError();
}
return null;
}
}
我添加了所有代码，但是当我尝试处理REP令牌时，最重要的部分（我正在努力的部分）位于Parser代码的底部。
else if(t.getType() == TokenType.REP) {
Token num = lexer.nextToken();
if(num.getType() != TokenType.DECIMAL) {
throw new SyntaxError();
}
if(lexer.peekToken().getType() == TokenType.QUOTE) {
Expr();
}
else {
Cmd();
}
根据语法，REP可以有两个“结果”。它可以重复一个命令X次或一组命令X次（我在QUOTE令牌的帮助下识别该组）。但我不知道在第二次if和else声明中该做什么或写些什么。我目前只是添加了对Expr()函数或Cmd()函数的递归调用，但我认为这是错误的。我认为这将创建第二个Parse树而不是连接到当前CMDNode的节点。我不知道如何解决这个问题。
很抱歉这个冗长而糟糕的解释，但我希望你已经明白这个问题是什么。
就像一个旁注，我没有太多早期的树结构经验，所以这个问题可能看起来很愚蠢:)
谢谢！
答案
这是未经测试的伪代码，但它应该足以帮助您继续开发。
if(lexer.peekToken().getType() == TokenType.QUOTE) {
// Here we know there will be one or more children and that the sequence starts and ends with a "quote command"
List<ParseTree> children = new ArrayList<>();
ParseTree child = Cmd(); // The initial "quote command" - just ignore
while ((child = Cmd()) != TokenType.QUOTE) {
// Will stop looping when the second quote is found
children.add(child);
}
return new CMDNode(t.getType(), children); // Yes, you need to create a new constructor
}
else {
// Here we know there will only one child
ParseTree child = Cmd();
return new CMDNode(t.getType(), child);
}
您还需要添加一个新的“引用命令”：
// Existing code
else if(t.getType() == TokenType.REP) {
...
}
// New code starts here
else if(t.getType() == TokenType.QUOTE) {
// This "command" is only used when parsing the input string.
return new CMDNode(t.getType());
}
// Existing code again
else {
throw new SyntaxError();
}
以上是关于Java - 如何处理叶节点的解析树递归？的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章