Go Java 算法之迷你语法分析器示例详解

什么是迷你语法分析器

迷你语法分析器（Mini Parser）是一种基于编译原理的算法，用于将输入的字符串转化为特定结构的数据。这允许我们轻松地解析数据文件、编译代码或分析任何其他形式的文本数据。

示例说明

示例1：解析整数表达式

让我们以解析简单的整数表达式为例。以下是一个表示加法表达式的字符串：

1+2

我们期望将其转化为下面的结构，以便于后续的处理：

type Node struct {
    Val int
    Op  rune
    Left  *Node
    Right *Node
}

在这个结构中， Val 是一个整数值，Op 是加法运算符的符号， Left 和 Right 是两个与运算符相关联的子表达式。

我们可以使用迷你语法分析器算法来实现这个转化过程。具体的步骤如下：

1. 从左到右读取字符串的每个字符。
2. 根据每个字符的值，执行相应的操作：
3. 如果字符是数字，则将其转化为整数，并将其作为当前节点的值。
4. 如果字符是运算符，则创建一个新的节点，并将当前节点设为其左子节点。然后将新节点设为当前节点，并将右子节点初始化为 nil。
5. 如果字符是括号，则将当前节点设为其左子节点，并将其压入栈中。然后创建一个新节点，设其为当前节点，并将右子节点初始化为 nil。
6. 如果字符是右括号，则弹出栈，并将弹出的节点作为当前节点。
7. 返回树的根节点。

实际实现中，我们可以使用一个栈和一个当前节点记录状态。以下是迷你语法分析器实现的核心代码：

func parseExpr(s string) *Node {
    stack := make([]*Node, 0)
    curr := &Node{}

    for i := 0; i < len(s); i++ {
        if isDigit(s[i]) {
            num, j := parseNum(s, i)
            curr.Val = num
            i = j - 1
        } else if s[i] == '+' {
            node := &Node{Op: '+'}
            node.Left = curr
            stack = append(stack, curr)
            curr = node
        } else if s[i] == '(' {
            node := &Node{}
            curr.Left = node
            stack = append(stack, curr)
            curr = node
        } else if s[i] == ')' {
            curr = stack[len(stack)-1]
            stack = stack[:len(stack)-1]
        }
    }

    return curr
}

示例2：解析复杂的表达式

除了简单的加法表达式之外，我们也可以使用迷你语法分析器算法来解析更复杂的表达式。例如，以下是一个包括多个不同运算符的表达式：

1 + 2 * (3 - 4) / 5

我们期望将其转化为下面的结构：

&{0 + 0x210a620 Val:1 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>} 
  └── &{0 + 0x210aa0c0 Val:2 Op:* Left:&{0 + 0x210a620 Val:1 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>} Right:&{0 + 0x210a63c0 Val:0 Op:- Left:&{0 + 0x210a64c0 Val:3 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>} Right:&{0 + 0x210a6500 Val:4 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>}} 
        ├── &{0 + 0x210a64c0 Val:3 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>} 
        │   ├── &{3 + 0x210a6260 Val:0 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>} 
        │   └── &{4 + 0x210a62a0 Val:0 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>} 
        └── &{0 + 0x210a6500 Val:4 Op:+ Left:<nil> Right:<nil>}

可以看到，迷你语法分析器算法非常强大，可以解析复杂的表达式，并将其转化为易于操作的树形结构。

总结

迷你语法分析器算法是编译原理中的重要算法之一。通过将文本数据转化为特定结构的数据，可以方便地对其进行处理和操作。在实际场景中，我们可以使用迷你语法分析器算法将数据文件解析为对象，或者将复杂的字符串表达式转化为易于计算的结构。