Java - 扩展一个简单的递归下降解析器

Question

我编写了这个简单的递归解析器方法，它计算简单的算术表达式（仅由 +、-、* 和 / 组成）。

但是，我目前被困在一些事情上：

1. 如何实现括号识别？
2. 如何实现一元运算符的识别？例如一元减号 (-) 和阶乘 (!)

3. 如何实现功能识别？例如罪（x）

   private static double eval(String s) {
   
       if (s.charAt(0) == '-' || s.charAt(0) == '+') {
           s = "0" + s;
       }
   
       if (s.indexOf("+") > -1) {
           return (eval(s.substring(0, s.indexOf("+"))) + eval(s.substring(s.indexOf("+") + 1, s.length())));
       } else if (s.indexOf("-") > -1) {
           return (eval(s.substring(0, s.indexOf("-"))) - eval(s.substring(s.indexOf("-") + 1, s.length())));
       } else if (s.indexOf("*") > -1) {
           return (eval(s.substring(0, s.indexOf("*"))) * eval(s.substring(s.indexOf("*") + 1, s.length())));
       } else if (s.indexOf("/") > -1) {
           return (eval(s.substring(0, s.indexOf("/"))) / eval(s.substring(s.indexOf("/") + 1, s.length())));
       } else if (s.indexOf("^") > -1) {
           return (Math.pow(evaluate(s.substring(0, s.indexOf("^"))), evaluate(s.substring(s.indexOf("^") + 1, s.length()))));
       }
   
       return Double.parseDouble(s);
   }
   

感谢任何帮助。提前致谢！

Answer 1

它看起来很宽泛，但我会尝试在这里提出我的想法，而不是难以理解的评论。

1. 寻找括号可能会很棘手，因为有一些用于优先级，而另一些用于函数参数。我要做的是首先查找'（'。如果它遵循函数，则跳过它，否则遍历所有字符，直到'（'=='）'的数量，这就是你传递给 eval , 之前、之间 () 和之后) 的所有内容都将单独调用 eval()。

2. 对于一元运算符“-”，您很可能需要查找表达式中的前一个字符。比如：

   } else if (s.indexOf("-") > -1) { // keeping this index would make more sense now
      if char at index -1 from '-' in list of characters indicating unary operator
         return -eval(s.substring(s.indexOf("-")+1, s.length())));
   
   else {
   return (eval(s.substring(0, s.indexOf("-"))) - 
     eval(s.substring(s.indexOf("-") + 1, s.length())));
       }
   }
   

这些字符绝对是括号、其他运算符，或者如果 '-' 的索引为 0。请问自己如何识别一元运算符并在此处应用相同的规则。

同样的方法也适用于 '!'：

if(s.indexOf("!") > -1) {
    return fact(eval(s.substring(s.indexOf("-") + 1, s.length())));
}

编辑： 正如 OP 正确注意到的那样，这种方法会跳过一些表达式部分，所以对函数和一元运算符要做什么：

return eval(everything before + eval(expression)+ everything after);

1. 函数看起来和一元运算符一模一样，你只需要弄清楚优先级，所以在查找运算符之前先识别'sin（'。然后应用与一元运算符相同的方法。 如果找到函数，则删除最后的右括号。

   return fun(eval(rest of expression));
   

希望这些想法对您有所帮助。