三元表达式解析器：Java 递归实现解析思路剖析

三元表达式解析器：Java 递归实现解析思路剖析

在算法和编程的世界里，经常会遇到各种各样有趣且富有挑战性的问题。今天我们要探讨的就是一个关于解析三元表达式的问题，并且会深入分析使用 Java 递归实现的具体方法。

一、问题描述

给定一个表示任意嵌套三元表达式的字符串 expression ，我们的任务是求值并返回其结果。表达式只包含数字， '?' ， ':' ， 'T' 和 'F' ，其中 'T' 表示真， 'F' 表示假，所有数字都是一位数（即在 [0,9] 范围内）。条件表达式从右到左分组，表达式的结果总是为数字、'T' 或 'F' 。

二、示例分析

1. 示例 1：
   输入：expression = "T?2:3"
   输出："2"
   解释：因为条件为真（'T'），所以结果为问号后的第一个值，即 2。
2. 示例 2：
   输入：expression = "F?1:T?4:5"
   输出："4"
   解释：条件表达式自右向左结合。使用括号表示的话，相当于 (F ? 1 : (T ? 4 : 5)) ，先看内层 (T ? 4 : 5) ，因为 'T' 为真，所以内层结果为 4，再看外层 (F ? 1 : 4) ，由于 'F' 为假，所以最终结果为 4。
3. 示例 3：
   输入：expression = "T?T?F:5:3"
   输出："F"
   解释：条件表达式自右向左结合。使用括号表示为 (T ? (T ? F : 5) : 3) ，先看内层 (T ? F : 5) ，因为 'T' 为真，所以内层结果为 'F' ，再看外层 (T ? F : 3) ，由于 'T' 为真，所以最终结果为 'F' 。

三、递归实现解析方法剖析

在 Java 代码中，我们通过 Solution 类来实现三元表达式的解析。主要有两个方法：parseTernary 和 parse 。

1. parseTernary 方法：
   这是整个解析过程的入口方法，它接收一个三元表达式字符串 expression ，然后调用 parse 方法，并传入表达式的起始索引 0 和结束索引 expression.length() - 1 ，开始对表达式进行解析。

public String parseTernary(String expression) {
    return parse(expression, 0, expression.length() - 1);
}

1. parse 方法：
   这是实现递归解析的核心方法。
   • 基本情况判断：
     如果 start 和 end 相等，说明当前处理的表达式片段只剩下一个字符，直接返回该字符对应的字符串形式。

if (start == end) {
    return String.valueOf(expression.charAt(start));
}

- **寻找对应的冒号**：

初始化一个计数器 count 和索引 i 。通过遍历表达式，当遇到 ? 号时计数器 count 加一，遇到 : 号时计数器 count 减一。当计数器 count 为零时，就找到了与当前 ? 对应的 : 号，此时的索引 i 就是该 : 号的位置。

int i = start;
int count = 0;
while (i <= end) {
    if (expression.charAt(i) == '?') {
        count++;
    } else if (expression.charAt(i) == ':') {
        count--;
        if (count == 0) {
            break;
        }
    }
    i++;
}

- **递归决策**：

根据表达式的第一个字符（T 或 F ）来决定递归解析的方向。如果是 T ，则递归解析 ? 和 : 之间的子表达式；如果是 F ，则递归解析 : 后面的子表达式。

if (expression.charAt(start) == 'T') {
    return parse(expression, start + 2, i - 1);
} else {
    return parse(expression, i + 1, end);
}

通过这种递归的方式，我们可以有效地处理任意嵌套的三元表达式，准确地得出其结果。希望今天的分享能让大家对三元表达式的解析和递归算法的应用有更深入的理解。如果有任何疑问或想法，欢迎在下方留言交流。

以上公众号文章从问题描述、示例分析、代码实现细节剖析等方面，对三元表达式解析器的 Java 递归实现进行了介绍，你可以根据实际情况进行调整修改。