如何在 Java 中从算术表达式解析并构建树？

在 Java 中解析算术表达式并从中构建树

简介

解析算术表达式并构建等效树是编译器设计和语言处理中的一项重要任务。本文将演示如何在 Java 中解析算术表达式并创建树表示。

解析表达式

要解析表达式，我们可以使用堆栈 -基于算法。当我们迭代表达式时：

• 将左括号压入堆栈。
• 将数字和运算符压入堆栈。
• 遇到右括号，计算通过弹出堆栈直到到达匹配的左括号，然后将结果压入堆栈来生成子树。

构建树

解析表达式后，我们可以从堆栈构建树节点：

• 叶节点：整数成为LeafInt节点。
• 运算符节点：运算符成为具有 PlusOp、MinusOp、MultOp 或 DivOp 类的节点及其子节点从堆栈中弹出。

示例

考虑表达式 (5 2) *7:

<code class="java">Stack<Node> stack = new Stack<>();
stack.push(new LeafInt(5));
stack.push(new PlusOp());
stack.push(new LeafInt(2));
stack.push(new MultOp());
stack.push(new LeafInt(7));
while (stack.size() > 1) {
  Node right = stack.pop();
  Operator op = (Operator) stack.pop();
  Node left = stack.pop();
  stack.push(new OpNode(op, left, right));
}</code>

生成的树将具有以下结构：

    *
   / \
  +   7
 / \
5   2

处理负数和括号

处理负数数字，将它们表示为 5 (-2) 而不是 5-2。负号始终具有一元优先级。同样，括号强制执行运算顺序。

验证

为了确保正确性，请通过检查来验证表达式：

• 左括号有匹配右括号。
• 每个运算符都有正确数量的操作数。

结论

使用基于堆栈的算法，它是可以直接解析算术表达式并构建其等效的树表示。这种方法为进一步分析和操作 Java 中的算术表达式提供了可靠的基础。

以上是如何在 Java 中从算术表达式解析并构建树？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！