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我正在尝试使用 Java 实现一个简单的 Lisp 表达式求值器。实际上有大量关于该主题的信息,但似乎他们都使用两个单独的堆栈来得出结果。我想知道是否可以仅使用一个堆栈来实现这样的程序,以及一些伪代码可能看起来像什么。

谢谢。

有关我正在谈论的内容的更多信息,请参阅

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您链接到的两个解释器都做了一个非常重要的假设:+、-、* 等都是二元函数,也就是说,它们总是采用两个参数。在真正的 Lisp 中,你可以说(+ 1 2 3 4 5)对一堆数字求和。但是,如果您愿意接受每个运算符的数量已知的简化假设,那么您绝对可以只用一个堆栈来做到这一点。关键:将堆栈倒置。

您链接到的解释器具有如下堆栈:

底部 -> ( + ( - 2 1 ) 4 )<- 顶部(我们从这里推送和弹出)

但是,您也可以从右侧向后读取表达式,并像这样构建堆栈:

顶部 -> ( + ( - 2 1 ) 4 )<- 底部

然后你基本上得到RPN,反向波兰符号。RPN 在筹码方面表现得非常好。

算法是这样的:

  • 如果您看到括号,请忽略它
  • 如果你看到一个操作数,把它压入堆栈
  • 如果您看到一个运算符,请调用它。运算符根据需要弹出任意数量的值,然后将其结果压入堆栈

举个例子,( + ( - 2 1 ) 4 )。以下是该算法的运行方式:

堆栈: 阅读: ) 行动:括号被忽略。剩下: ( + ( - 2 1 ) 4

堆栈: 阅读: 4 操作:操作数被压入堆栈。剩下: ( + ( - 2 1 )

堆栈: 4阅读: ) 行动:括号被忽略。剩下: ( + ( - 2 1

堆栈: 4阅读: 1 动作:操作数被压入堆栈。剩下: ( + ( - 2

堆栈: 1 4读取: 2 操作:操作数被压入堆栈。剩下: ( + ( -

堆栈: 2 1 4读取: -操作:调用运算符。它将从堆栈中弹出 2 和 1,然后压入2-1=1它。 剩下: ( + (

堆栈: 1 4读数: ( 操作:忽略括号。剩下: ( +

堆栈: 1 4读取: + 操作:调用运算符。它将从堆栈中弹出 1 和 4,然后压入1+4=5它。 剩下: (

堆栈: 5阅读: ( 行动:括号被忽略。左:

完毕!结果是 5,正如预期的那样。

PS关于忽略括号。只要您输入的表达式格式正确,这将完美地工作,但它可以采用格式不正确的表达式并赋予它们无意义的值。eg(+ - + 1 2 3 4)被解释为(+ (- (+ 1 2) 3) 4). 如果您想防止这种行为,只需将右括号压入堆栈即可。当需要调用运算符时,弹出参数,加上一个额外的标记。确保该令牌是近括号,否则抛出错误。得到结果后,将其压入堆栈。确保您读入的下一个令牌是一个开放括号,然后将其丢弃

如果像在真正的 Lisps 中一样,函数的参数本身可以是函数,那么 PPS 这一切都会变得更加复杂。那么您就没有 RPN 所依赖的运算符/操作数之间的方便区分,您需要更加注意括号作为分组元素。我不确定你是否可以做一个成熟的 Lisp 表达式求值器,具有可变参数和函数作为操作数,只有一个堆栈。

于 2012-10-31T08:11:36.433 回答
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希望它可以帮助你 没有堆栈的 lisp 风格计算器

于 2013-01-13T16:08:37.603 回答