解析文本以创建树数据结构

Question

假设我正在从文件中读取一行：

{Parent{{ChildA}{ChildB}}}

更复杂的示例：

{Parent{{ChildA{ChildC}{ChildD}}{ChildB{ChildE}{ChildF}}}}

这是用于构造树的语法。

{} 括号内的任何名称都是一个节点，如果该括号内还有其他节点（括号），则这些节点是子节点。

我可以使用计数器解析第一个具体示例，但只能找到节点的文本名称。我如何解析它以便确定哪些节点是彼此的子节点？我似乎无法全神贯注于我将使用的代码。我有一种感觉我会使用递归。

任何帮助或建议将不胜感激。

C++ 是首选。

非常感谢。

Answer 1

由于这是家庭作业，我假设您必须手动实现该解决方案，因此您可能希望在解析输入时使用堆栈来保存数据。

每次看到 { 时，您都会创建一个新节点，并在其后面添加数据，并将其推入堆栈。

每次看到 } 时，您都会从堆栈中弹出最后一个节点，并将其添加到树形状中。

这种方法还需要一个 Node 指针，我们将其称为 currentNode，这样我们就可以实现实际的层次结构。首先，currentNode 将为 null；第一次从堆栈中弹出节点时，将该节点放入 currentNode 中。否则，当您弹出一个值时，我们知道我们拥有堆栈上下一个节点的两个子节点。

我会让你从那里开始使用它，但如果你需要更多，我会随时待命。

Answer 2

你所掌握的语法相对简单。

根据您的示例，可以通过两种不同方式之一来声明节点：

{nodename}

哪种是简单的，

{nodename{childnodes}}

哪种是复杂的

现在，为了将其转换为更正式的语法，我们首先编写组成部分：

"{" nodename "}"
"{" nodename "{" childnodes "}" "}"

然后我们可以定义语法（非终结符大写）

Node ::= "{" Nodename "}" |
"{" 节点名称 "{" 子节点 "}"
节点名 ::= 至少一个字母
Childnodes ::= 一个或多个 Node

将比转换为解析器的标准方法（假设您必须手动编写它，您应该这样做，因为它太小了）是编写一种可以解析每个非终端的方法（您在 :== 符号左侧看到的内容）。

唯一棘手的问题是你必须编写 Nodename 函数来检查节点后面是否有“{”（在这种情况下该节点有子节点）或“}”（在这种情况下它没有子节点）节点名称的末尾。

另外，我冒昧地没有写下所有可能的 ascii 字符串作为节点名。

Answer 3

想象一下它是这样的（即使它与您正在读取的文件是线性的，只要尝试以这种方式可视化它）

{
 Parent
  {
    {
     ChildA
       {
         ChildC
       }
       {
        ChildD
       } 
     }
     {
      ChildB
       {
         ChildE
       }
       {
         ChildF
       }
     }
   }
 }

所以现在更明显的是，每当您得到“{”时，您就有一个孩子。因此，盲目地，每当你得到一个“{”时，就会产生一个孩子（递归地，但如果你正在读取的行太长，那么我建议你通过迭代进行），每当你遇到“}”时，就会向上移动一级（给父母）。

我想您应该有一个功能，可以将节点添加到树中并将树向上移动一级。如果这就是您所拥有的一切，那么您所需要做的就是将各个部分组合在一起。

我希望这有一定道理。

Answer 4

每次找到“{”时，然后将子级添加到父级，然后每次找到“}”时，将当前树设置为父级树。

    public class Tree 
    { 
       public Tree Parent { get; set; }
       public string Value { get; set; }
       public List<Tree> Children { get; set; }
    }

    public Tree Parsing()
    {
        string rawString = this._rawData;
        Tree parent = new Tree { Parent = null,Value = "",Children = new List<Tree>()};
        Tree child = parent;

         foreach (char c in rawString)
          {
             if (c == '{')
             {
                child = new Tree { Parent = child, Value = string.Empty, Children = new List<Tree>() };
                child.Parent.Children.Add(child);
             }
             else if (c == '}')
             {
               child = new Tree { Parent = child.Parent.Parent, Value = string.Empty, Children = new List<Tree>() };
               if (child.Parent != null)
               {
                   child.Parent.Children.Add(child);
                }
              }
             else
             {
                   child.Value += c;
             }
         }

          return parent;
 }

public void RenderTree(Tree tree, string level)
{
    if (tree.Value.Length > 0)
         Console.WriteLine(level + tree.Value);

    foreach (Tree t in tree.Children)
    {
        RenderTree(t, level + "  ");
    }
}

Answer 5

您必须跟踪当前的嵌套。为此，您可以使用堆栈。

每次遇到{（后跟节点名称），您就知道这是一个新节点的开始。这个新节点是当前节点的子节点。

每次遇到 } 时，您就知道当前节点现在已完成，这意味着您必须告诉程序当前节点现在已更改为当前节点的父节点。

例子：

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack:
^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A // A is root
 ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, B // B is child of A
   ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, B, C // C is child of B
     ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, B, // C has no child, C done
      ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, B, D // D is child of B
        ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, B, 
         ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, B, E // E child of B
           ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, B, 
            ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, // B has no more children, B done
             ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, F // F child of A
               ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, F, G // G child of F
                 ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, F, 
                  ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, F, H
                    ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, F, 
                     ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: A, 
                      ^

{A{B{C}{D}{E}}{F{G}{H}}}  Stack: 
                       ^

DONE.

Answer 6

如果是家庭作业，你无论如何都不能使用答案，破坏了乐趣：

Boost Spirit Qi 的最小实现：

#include <boost/spirit/include/qi.hpp>
namespace qi = boost::spirit::qi;

typedef boost::make_recursive_variant<
    std::vector<boost::recursive_variant_>, 
    std::string>::type ast_t;

void dump(const ast_t&);

// adhoc parser rule:
static const qi::rule<std::string::iterator, ast_t()> node = 
    '{' >> *node >> '}' | +~qi::char_("{}");

int main()
{
     std::string input = "{Parent{{ChildA{ChildC}{ChildD}}{ChildB{ChildE}{ChildF}}}}";
     std::string::iterator f(input.begin()), l(input.end());

     ast_t tree;
     if (qi::parse(f, l, node, tree))
         dump(tree);
     else
         std::cerr << "Unparsed: " << std::string(f, l) << std::endl;
}

遗憾的是，dump 的实现几乎是等量的代码:)

---

它将打印：

{
    Parent
    {
        {
            ChildA
            {
                ChildC
            }
            {
                ChildD
            }
        }
        {
            ChildB
            {
                ChildE
            }
            {
                ChildF
            }
        }
    }
}

<子>
这是 dump(const ast_t&) 的定义：

struct dump_visitor : boost::static_visitor<>
{
    dump_visitor(int indent=0) : _indent(indent) {}

    void operator()(const std::string& s) const { print(s); }

    template <class V>
        void operator()(const V& vec) const
    {
        print("{");
        for(typename V::const_iterator it=vec.begin(); it!=vec.end(); it++)
            boost::apply_visitor(dump_visitor(_indent+1), *it);
        print("}");
    }

  private:
    template <typename T> void print(const T& v) const 
      { std::cout << std::string(_indent*4, ' ') << v << std::endl; }
    int _indent;
};

void dump(const ast_t& tree)
{
    boost::apply_visitor(dump_visitor(), tree);
}