50行代碼能做什么?教你用50行python代碼制作一個(gè)計(jì)算器
運(yùn)行解析器
現(xiàn)在我們對(duì)于如何讓我們的語法運(yùn)作起來已經(jīng)有了非常不錯(cuò)的想法了,那就寫一個(gè)實(shí)際的語法來應(yīng)用一下吧:
你可能想要復(fù)習(xí)一下正則表達(dá)式,但不管怎樣,這個(gè)語法都非常直截了當(dāng)。讓我們用一個(gè)表達(dá)式來測(cè)試一下吧:
干得漂亮!
仔細(xì)研究一下這棵樹,看看解析器選擇了什么層次。
如果你希望親自運(yùn)行這個(gè)解析器,并使用你自己的表達(dá)式,你只需有Python即可。安裝Pip和PlyPlus之后,將上面的命令粘貼到Python內(nèi)(記得將'...'替換為實(shí)際的語法哦~)。
使樹成型
Plyplus會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一棵樹,但它并不一定是最優(yōu)的。將number放入到mul和將mul放入到add非常有利于創(chuàng)建一個(gè)階層,現(xiàn)在我們已經(jīng)有了一個(gè)階層那它們反而會(huì)成為一個(gè)負(fù)擔(dān)。我們告訴Plyplus對(duì)它們加前綴去“展開”(i.e.刪除)規(guī)則。
碰到一個(gè)@常常會(huì)展開一個(gè)規(guī)則,一個(gè)#則會(huì)壓平它,一個(gè)?會(huì)在它有一個(gè)子結(jié)點(diǎn)時(shí)展開。在這種情況下,?就是我們所需要的。
在新語法下樹是這樣的:
這樣變得簡(jiǎn)潔多了,我敢說,它是非常好的。
括號(hào)的處理及其他特性
目前為止,我們還明顯缺少一些必須的特性:括號(hào),單元運(yùn)算符(-(1+2)),及表達(dá)式中間允許存在空字符。其實(shí)這些特性都很容易就能實(shí)現(xiàn),下面我們來嘗試一下。
需要先引入一個(gè)重要的概念:原子。在一個(gè)原子里面(括號(hào)中及單元運(yùn)算)發(fā)生的所有操作都優(yōu)先于所有加法或乘法運(yùn)算(包括位操作)。由于原子只是一個(gè)優(yōu)先級(jí)的構(gòu)造器,并無語法意義,幫我們加上"@"符號(hào)以確保在編譯時(shí)它被能展開。
允許空格出現(xiàn)在表達(dá)式內(nèi)最簡(jiǎn)單的方法就是使用這種解釋方式:add SPACE add_symbol SPACE mul | mul; 但個(gè)解釋結(jié)果啰嗦且可讀性差。所有,我們需要令Plyplus總是忽略空格。
下面是完整的語法,包容了以上所述特性:
請(qǐng)確保理解這個(gè)語法再進(jìn)入下一步:計(jì)算!
運(yùn)算
現(xiàn)在,我們已經(jīng)可以將一個(gè)表達(dá)式轉(zhuǎn)化成一棵分層樹了,只需要逐分支地掃描這棵樹,便可得到最終結(jié)果。
我們現(xiàn)在要開始編寫代碼了,在此之前,我需要對(duì)這棵樹做兩點(diǎn)解釋:
1.每個(gè)分支都是包含如下兩個(gè)屬性的實(shí)例:
頭(head):規(guī)則的名字(例如add或者number);
尾(tail):包含所有與其匹配的子規(guī)則的列表。
2.Plyplus默認(rèn)會(huì)刪除不必要的標(biāo)記。在本例中,'( ' ,')' 和 '-' 會(huì)被刪除。但add和mul會(huì)有自己的規(guī)則,Plyplus會(huì)知道它們是必須的,從而不會(huì)被刪除它們。如果你需要保留這些標(biāo)記,可以手動(dòng)關(guān)掉這項(xiàng)功能,但從我的經(jīng)驗(yàn)來看,最好不要這樣做,而是手動(dòng)修改相關(guān)語法效果更佳。
代碼
言歸正傳,現(xiàn)在我們開始編寫代碼。我們將用一個(gè)非常簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換器來掃描這棵樹。它會(huì)從最外面的分支開始掃描,直到到達(dá)根節(jié)點(diǎn)為止,而我們的工作是告訴它如何掃描。如果一切順利的話,它將總會(huì)從最外層開始掃描!讓我們看看具體的實(shí)現(xiàn)吧。
每個(gè)方法都對(duì)應(yīng)一個(gè)規(guī)則。如果方法不存在的話,將調(diào)用__default__方法。我們?cè)谄渲惺÷粤藄tart,add_symbol和mul_symbol,因?yàn)樗鼈冎粫?huì)返回自己的分支。
我使用了float()來解析數(shù)字,這是個(gè)懶方法,但我也可以用解析器來實(shí)現(xiàn)。
為了使語句整潔,我使用了運(yùn)算符模塊。例如add基本上是 'lambda x,y: x+y'之類的。
OK,現(xiàn)在我們運(yùn)行這段代碼來檢查一下結(jié)果。
那么eval()呢?7
成功了:)
封裝
為了美觀,我們把它封裝到一個(gè)不錯(cuò)的計(jì)算器 REPL:
發(fā)表評(píng)論
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