存储程序序列的数据结构 - Python

Question

我正在编写一个软件，以使用标准控制流从用户那里获取命令序列（即用户可以嵌套他想要的命令）：

   cmd1
   cmd2
   cmd3
   loop.1:
    cmd1
    cmd2
    cmd3
      loop.2
        cmd1
        cmd2
      endloop.2
    cmd4
    cmd5
   endloop.1

您是否知道一种在嵌套结构中保持顺序的数据结构？基本上，什么数据结构用于存储任何语言的输入程序？你知道 Python 中的等价物吗？我正在尝试使用 OrderedDict() 但应该有一个更定制的。

Answer 1

使用（间接）嵌套列表。我假设你有一门

class Command(object):
    def execute(self):
        # whatever

基本命令的课程。创建 for 循环的子类：

class Loop(Command):
    def __init__(self, condition, cmds):
        self.body = cmds                  # list of Commands
        self.condition = condition

    def execute(self):
        while self.condition.execute():
            for x in self.body:
                x.execute()

Answer 2

您可以使用二叉树。如果你不想在 python 中实现，你可以伪造这样一棵树的有序遍历并将其存储在一个列表中。

Answer 3

它称为抽象语法树（简称 AST）。

这是一棵树，所以它可以被建模为列表列表，但您可能想要使用具有更多结构的东西（取决于您希望 AST 的“类型”）。

我会为每个节点创建一个对象，每个节点都有一个“操作”和零个或多个叶子（即子表达式或子语句）。

对于更严格类型化的结构，除了常见的“块”、“主体”之外的所有内容，叶子的数量都将受到限制（即使用元组），“块”、“主体”只是语句列表，即函数或 if/while/for 主体。 。