java设计模式之解释器模式

解释器模式(Interpreter Pattern)

1.基本介绍

  1. 在编译原理中,一个算术表达式通过词法分析器形成词法单远,而这些词法单远再通过语法分析器构建语法分析树,最终形成一颗抽象的语法分析树,(词法分析器和语法分析器都可以看做是解释器)
  2. 解释器模式是指给定一个语言(表达式),定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,使用该解释器来解释语言中的句子(表达式)。

2.应用场景

  1. 可以将一个需要解释执行的语言中的句子表示为一个抽象语法树。
  2. 一些重复出现的问题可以用一种简单的语言来表达。
  3. 一个简单语法需要解释的场景(比如编译器,运算表达式计算,正则表达式,机器人)。

3.解释器原理类图

原理

说明: 1. Context:是环境角色,含有解释器之外的全局信息。
2. AbstractExpression: 抽象表达式,声明一个抽象的解释操作,这个方法为抽象语法树中所有的节点所共享。
3. TerminalExpression: 为终结符表达式,实现与文法中的终结符相关的解释操作。
4. NonTermialExpression:为非终结符表达式,为文法中的非终结符实现解释操作。
5. 输入(Context he TerminalExpression) 信息通过Client 输入即可。

4.四则运算问题

通过解释器模式来实现四则运算,如计算a+b-c的值,具体要求

  1. 先输入表达式的形式,比如a+b+c-d+e ,要求表达式的字母不能重复。
  2. 在分别输入a,b,c,d,e的值。
  3. 最后求出结果:如图:
    在这里插入图片描述

5.解释器模式来实现四则

  1. 要求: 计算a+b-c的值
  2. 类图分析
    四则
  3. 代码实现
/**
 * 抽象类表达式,通过HashMap 键值对, 可以获取到变量的值
 */
public abstract class Expression {
	// a + b - c
	// 解释公式和数值, key 就是公式(表达式) 参数[a,b,c], value就是就是具体值
	// HashMap {a=10, b=20}
	public abstract int interpreter(HashMap<String, Integer> var);
}

public class Calculator {

	// 定义表达式
	private Expression expression;

	// 构造函数传参,并解析
	public Calculator(String expStr) { // expStr = a+b
		// 安排运算先后顺序
		Stack<Expression> stack = new Stack<>();
		// 表达式拆分成字符数组 
		char[] charArray = expStr.toCharArray();// [a, +, b]

		Expression left = null;
		Expression right = null;
		//遍历我们的字符数组, 即遍历  [a, +, b]
		//针对不同的情况,做处理
		for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
			switch (charArray[i]) {
			case '+': //
				left = stack.pop();// 从stack取出left => "a"
				right = new VarExpression(String.valueOf(charArray[++i]));// 取出右表达式 "b"
				stack.push(new AddExpression(left, right));// 然后根据得到left 和 right 构建 AddExpresson加入stack
				break;
			case '-': // 
				left = stack.pop();
				right = new VarExpression(String.valueOf(charArray[++i]));
				stack.push(new SubExpression(left, right));
				break;
			default: 
				//如果是一个 Var 就创建要给 VarExpression 对象,并push到 stack
				stack.push(new VarExpression(String.valueOf(charArray[i])));
				break;
			}
		}
		//当遍历完整个 charArray 数组后,stack 就得到最后Expression
		this.expression = stack.pop();
	}

	public int run(HashMap<String, Integer> var) {
		//最后将表达式a+b和 var = {a=10,b=20}
		//然后传递给expression的interpreter进行解释执行
		return this.expression.interpreter(var);
	}
}

/**
 * 减法解释器
 */
public class SubExpression extends SymbolExpression {

	public SubExpression(Expression left, Expression right) {
		super(left, right);
	}

	//求出left 和 right 表达式相减后的结果
	public int interpreter(HashMap<String, Integer> var) {
		return super.left.interpreter(var) - super.right.interpreter(var);
	}
}

/**
 * 加法解释器
 */
public class AddExpression extends SymbolExpression  {

	public AddExpression(Expression left, Expression right) {
		super(left, right);
	}

	//处理相加
	//var 仍然是 {a=10,b=20}..
	//一会我们debug 源码,就ok
	public int interpreter(HashMap<String, Integer> var) {
		//super.left.interpreter(var) : 返回 left 表达式对应的值 a = 10
		//super.right.interpreter(var): 返回right 表达式对应值 b = 20
		return super.left.interpreter(var) + super.right.interpreter(var);
	}
}

/**
 * 变量的解释器
 */
public class VarExpression extends Expression {

	private String key; // key=a,key=b,key=c

	public VarExpression(String key) {
		this.key = key;
	}

	// var 就是{a=10, b=20}
	// interpreter 根据 变量名称,返回对应值
	@Override
	public int interpreter(HashMap<String, Integer> var) {
		return var.get(this.key);
	}
}

public class ClientTest {

	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// TODO Auto-generated method stub
		String expStr = getExpStr(); // a+b
		HashMap<String, Integer> var = getValue(expStr);// var {a=10, b=20}
		Calculator calculator = new Calculator(expStr);
		System.out.println("运算结果:" + expStr + "=" + calculator.run(var));
	}

	// 获得表达式
	public static String getExpStr() throws IOException {
		System.out.print("请输入表达式:");
		return (new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))).readLine();
	}

	// 获得值映射
	public static HashMap<String, Integer> getValue(String expStr) throws IOException {
		HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();

		for (char ch : expStr.toCharArray()) {
			if (ch != '+' && ch != '-') {
				if (!map.containsKey(String.valueOf(ch))) {
					System.out.print("请输入" + String.valueOf(ch) + "的值:");
					String in = (new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))).readLine();
					map.put(String.valueOf(ch), Integer.valueOf(in));
				}
			}
		}
		return map;
	}
}

运行结果:
结果

6. 注意事项和细节

  1. 当一个语言需要解释中兴,可将该语言中的句子表示为一个抽象语法树,就可以考虑使用解释器模式,让程序具有良好的扩展性。
  2. 可能带来的问题:会引起类膨胀,解释器模式采用递归调用方法,将会导致调试非常复杂,效率可能降低。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/392697.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Unity所有关于旋转的方法详解

前言&#xff1a;欧拉角和四元数的简单描述 我们在Inspector面板上看到的rotation其实是欧拉角&#xff0c; 我们将Inspector面板设置成Debug模式&#xff0c;此时看到的local Rotation才是四元数。 Unity中的欧拉旋转是按照Z-X-Y顺规执行的旋转&#xff0c;一组欧拉旋转过程中…

链表总结 -- 《数据结构》-- c/c++

链表的概念 链表是一种物理存储结构上非连续存储结构&#xff0c;数据元素的逻辑顺序是通过链表中的引用链接次序实现的 。 链表是一种通过指针串联在一起的线性结构&#xff0c;每一个节点由两部分组成&#xff0c;一个是数据域一个是指针域&#xff08;存放指向下一个节点的…

Windows 编译 yangfengzzz/fluid-engine-OpenVDB

我想将 OpenVDB 接入 doyubkim 的流体引擎 https://github.com/doyubkim/fluid-engine-dev 然后搜到已经有人做过这件事了 https://github.com/yangfengzzz/fluid-engine-OpenVDB Windows 编译 yangfengzzz/fluid-engine-OpenVDB 但是我是 windows&#xff0c;所以想要编译…

idea突然出现错误: “找不到或无法加载主类 @C:\Users\happ“解决方案

在公司敲代码时&#xff0c;编译器突然出现了以下报错&#xff0c;之前一直能正常运行 可以使用以下方法解决 找到启动类相关配置 找到Shorten command line,选择如下配置即可 进行到这里项目就能正常运行了&#xff0c;仅以此贴记录问题解决方案

高程 | 继承与派生(c++)

文章目录 &#x1f4da;继承的概念和语法&#x1f4da;派生类生成过程&#x1f4da;继承权限和继承方式&#x1f407;公有继承&#x1f407;私有继承&#x1f407;保护继承 &#x1f4da;类型转换规则&#x1f4da;派生类构造函数和析构函数&#x1f4da;继承中的静态成员特性&…

互联网加竞赛 基于设深度学习的人脸性别年龄识别系统

文章目录 0 前言1 课题描述2 实现效果3 算法实现原理3.1 数据集3.2 深度学习识别算法3.3 特征提取主干网络3.4 总体实现流程 4 具体实现4.1 预训练数据格式4.2 部分实现代码 5 最后 0 前言 &#x1f525; 优质竞赛项目系列&#xff0c;今天要分享的是 基于深度学习机器视觉的…

SpringBoot实战:打造企业资产管理系统

✍✍计算机编程指导师 ⭐⭐个人介绍&#xff1a;自己非常喜欢研究技术问题&#xff01;专业做Java、Python、微信小程序、安卓、大数据、爬虫、Golang、大屏等实战项目。 ⛽⛽实战项目&#xff1a;有源码或者技术上的问题欢迎在评论区一起讨论交流&#xff01; ⚡⚡ Java实战 |…

php 数组函数

php 数组函数 1. 常用的php数组函数 1. 常用的php数组函数 array_pop() 删除数组中最后一个元素 array_push() 将一个或多个元素插入到数组的末尾 array_keys <?php $arr array("刘岩" > 30, "范冰冰" > 31, "娜扎" > 31);$…

制作一个入耳式耳机壳需要用到哪些材料和工艺流程呢?

制作一个入耳式耳机壳需要用到以下材料和工艺流程&#xff1a; 材料&#xff1a; 耳机壳材料&#xff1a;常用的有PC/ABS塑料、金属、陶瓷、木质等。不同材料具有不同的特性&#xff0c;如塑料轻便耐用、金属质感好、陶瓷高档、木质自然等。耳塞材料&#xff1a;常用的有硅胶、…

自学ESPIDF(一)点个灯

不废话&#xff0c;万物皆从点灯开始。 espidf的examples里有个blink&#xff0c;作为测试再好不过了。 /* Blink ExampleThis example code is in the Public Domain (or CC0 licensed, at your option.)Unless required by applicable law or agreed to in writing, thissof…

模仿 STM32 驱动开发格式实验

1.模仿 STM32 寄存器定义 为了开发方便&#xff0c; ST 官方为 STM32F103 编写了一个叫做 stm32f10x.h 的文件&#xff0c;在这个文件 里面定义了 STM32F103 所有外设寄存器&#xff0c;我们可以使用其定义的寄存器来进行开发&#xff0c;比如我 们可以用如下代码来初始…

【regex】正则表达式

集合 [0-9.] [0-9.\-] 例子 正则表达式&#xff0c;按照规则写&#xff0c;写的时候应该不算困难&#xff0c;但是可读性差 不同语言中regex会有微小的差异 vim 需要转义&#xff0c; perl/python中不需要转义 锚位 \b am\b i am 命名 [0-9.\-] (?<ta>[0-9.\-]) …

机器学习中为什么需要梯度下降

在机器学习中&#xff0c;梯度下降是一种常用的优化算法&#xff0c;用于寻找损失函数的最小值。我们可以用一个简单的爬山场景来类比梯度下降的过程。 假设你被困在山上&#xff0c;需要找到一条通往山下的路。由于你是第一次来到这座山&#xff0c;对地形不熟悉&#xff0c;你…

微服务学习Day4

文章目录 初始MQ同步通讯和异步通讯MQ常见技术介绍 RabbitMQ快速入门入门案例 SpringAMQP介绍例子WorkQueue模型exchange交换机消息转换器 初始MQ 同步通讯和异步通讯 MQ常见技术介绍 RabbitMQ快速入门 入门案例 SpringAMQP 介绍 例子 WorkQueue模型 exchange交换机 消息转换…

【解决(几乎)任何机器学习问题】:处理分类变量篇(上篇)

这篇文章相当长&#xff0c;您可以添加至收藏夹&#xff0c;以便在后续有空时候悠闲地阅读。 本章因太长所以分为上下篇来上传&#xff0c;请敬请期待 很多⼈在处理分类变量时都会遇到很多困难&#xff0c;因此这值得⽤整整⼀章的篇幅来讨论。在本章中&#xff0c;我将 讲述不同…

分享几种免费获取SSL证书方式

自2018年七月开始&#xff0c;Chrome将所有未安装使用SSL证书的网站皆标记为“不安全”。在访问未安装部署SSL证书网站时经常会出现风险提示&#xff0c;而拥有SSL证书的网站在权重排名上会有一定提升。 当然网站部署SSL证书最主要的意义还是在于网络安全防范和普及https&#…

【IDEA关闭项目一直转圈】

IDEA关闭项目一直转圈&#xff1a; IDEA启动时&#xff0c;会自动打开上次关闭时所有显示的窗口&#xff0c;如果本次工作不需要上次打开的所有窗口&#xff0c;可以基于选择窗口界面的右上角去关闭。 项目关闭失败 但是偶尔会出现窗口关闭时&#xff0c;一直显示“正在关闭项…

Ubuntu学习笔记-禅道从windows迁移到ubuntu中。

文章目录 一、备份Windows下的数据1.1 备份Windows下的mysql数据库数据1.1.1 找到禅道安装目录下的mysql文件路径。1.1.2 执行mysqldump指令备份数据库1.1.3 将数据库备份文件拷贝到ubuntu服务器中。二、ubuntu下配置禅道2.1 ubuntu安装禅道2.1.1 点击禅道下载,然后搜索12.5.3…

前端面试必备八股文——HTMLCSS

HTML src和href的区别 src和href都是用来加载外部资源&#xff0c;区别如下 src当浏览器解析到该元素时&#xff0c;会暂停其他资源的加载和处理&#xff0c;直到该资源加载完成。 它会将资源内容嵌入到当前标签所在的位置&#xff0c;将其指向的资源下载应用到文档内&#…

普中51单片机学习(六)

点亮第一个LED LED相关知识 LED,即发光二极管&#xff0c;是一种半导体固体发光器件。工作原理为&#xff1a;LED的工作是有方向性的&#xff0c;只有当正级接到LED阳极&#xff0c;负极接到LED的阴极的时候才能工作&#xff0c;如果反接LED是不能正常工作的。其原理图如下 …