Interpreter 解释者模式

最新推荐文章于 2025-01-01 22:25:44 发布

原创最新推荐文章于 2025-01-01 22:25:44 发布 · 536 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#string #class #import #token #语言 #equals

本文介绍了一种基于逆波兰式的解释器实现方法。通过定义表达式接口及具体表达式类，实现了对逆波兰式字符串的有效解析与计算。此外，还提供了一个具体的例子，展示了如何使用这些组件来创建一个解析器。

模式定义
给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。该模式比较复杂，且不常用。

使用方法
文法的定义一般由需求而决定。解释器即根据文法定义来设计。使用方法不具备通用性。

使用范围

需要自定义一个语言，由解释器来翻译文法。

举例说明
回忆在大学中学到的数学方面的逆波兰式，它遵循数学的运算法则。假设现在有一个逆波兰式 “100 32 25 - +”，翻译过后即为32-25+100,结果为107。现在来定义一个解释器来翻译该文法。

首先定义一个表达式的接口，该表达式代表一个元数据，如100，或者32，也或者一个+号。

import java.util.Stack;

interface Expression {
    public void interpret(Stack<Integer> s);
}

接下来用表达式类对每一个元数据进行拆解，分别是数字，运算符号+和-。此处的定义必须符合逆波兰式也即四则混合运算的法则。

import java.util.Stack;

class TerminalExpression_Number implements Expression { // 数字
    private int number;
    public TerminalExpression_Number(int number){
    	this.number = number; 
    }
    public void interpret(Stack<Integer> s){ 
    	s.push(number); 
    }
}
class TerminalExpression_Plus implements Expression { // 加号
    public void interpret(Stack<Integer> s)  {
    	s.push( s.pop() + s.pop() ); 
    }
}

class TerminalExpression_Minus implements Expression { // 减号
    public void interpret(Stack<Integer> s)  { 
    	s.push( - s.pop() + s.pop() ); 
    }
}

然后定义一个解释器，将表达式中的每一个元数据交给不同的表达式类去拆解。最后通过evaluate方法调用全部元数据的栈处理方法获取结果。

class Parser {
    private ArrayList<Expression> parseTree = new ArrayList<Expression>(); // only one NonTerminal Expression here

    public Parser(String s) {
        for (String token : s.split(" ")) {
            if (token.equals("+")) 
            	parseTree.add( new TerminalExpression_Plus() );
            else if (token.equals("-")) 
            	parseTree.add( new TerminalExpression_Minus() );
            else                        
            	parseTree.add( new TerminalExpression_Number(Integer.valueOf(token)) );
        }
    }

    public int evaluate() {
        Stack<Integer> context = new Stack<Integer>(); 
        for (Expression e : parseTree) e.interpret(context);
        return context.pop();
    }
}

客户类

public class InterpreterClient {
	public static void main(String[] args) {
        String expression = "100 32 25 - +";
        Parser p = new Parser(expression);
        System.out.println("'" + expression +"' equals " + p.evaluate());
    }
}

下载示例