实现简单算术表示式到抽象语法树的转换。具体要求如下:(1)用户任意输入一个正确的算术表示式,程序将其转换成抽象语法树输出;(2)输入以#结束的中缀表达式(包括+-*/()数字),例如:x=a+b*c;(3)结果需以GUI界面展示。
时间: 2023-12-14 08:39:52 浏览: 220
astree:可视化方法,声明,表达式等的抽象语法树
好的,这个任务可以分为以下几个步骤:
1. 定义抽象语法树的节点类,包括数字、变量、加法、减法、乘法和除法节点。
2. 定义中缀表达式的解析器,将中缀表达式转换成抽象语法树。
3. 实现GUI界面,包括输入框、输出框和转换按钮。
4. 将用户输入的中缀表达式转换成抽象语法树,并在输出框中展示。
下面我们来逐步实现这些步骤。
1. 定义抽象语法树的节点类
```python
class Node:
pass
class NumberNode(Node):
def __init__(self, value):
self.value = value
class VariableNode(Node):
def __init__(self, name):
self.name = name
class AddNode(Node):
def __init__(self, left, right):
self.left = left
self.right = right
class SubtractNode(Node):
def __init__(self, left, right):
self.left = left
self.right = right
class MultiplyNode(Node):
def __init__(self, left, right):
self.left = left
self.right = right
class DivideNode(Node):
def __init__(self, left, right):
self.left = left
self.right = right
```
2. 定义中缀表达式的解析器
```python
class Parser:
def __init__(self, text):
self.tokens = re.findall('\d+|[a-zA-Z]+|[\+\-\*/\(\)]', text)
self.position = 0
def parse(self):
root = self.parse_expression()
if self.position != len(self.tokens):
raise SyntaxError('Invalid syntax')
return root
def parse_expression(self):
left = self.parse_term()
while self.position < len(self.tokens) and self.tokens[self.position] in ['+', '-']:
operator = self.tokens[self.position]
self.position += 1
right = self.parse_term()
if operator == '+':
left = AddNode(left, right)
else:
left = SubtractNode(left, right)
return left
def parse_term(self):
left = self.parse_factor()
while self.position < len(self.tokens) and self.tokens[self.position] in ['*', '/']:
operator = self.tokens[self.position]
self.position += 1
right = self.parse_factor()
if operator == '*':
left = MultiplyNode(left, right)
else:
left = DivideNode(left, right)
return left
def parse_factor(self):
if self.position >= len(self.tokens):
raise SyntaxError('Unexpected end of input')
token = self.tokens[self.position]
self.position += 1
if re.match('\d+', token):
return NumberNode(int(token))
elif re.match('[a-zA-Z]+', token):
return VariableNode(token)
elif token == '(':
node = self.parse_expression()
if self.position >= len(self.tokens) or self.tokens[self.position] != ')':
raise SyntaxError('Expected )')
self.position += 1
return node
else:
raise SyntaxError('Invalid token: ' + token)
```
3. 实现GUI界面
```python
import tkinter as tk
class Application(tk.Frame):
def __init__(self, master=None):
super().__init__(master)
self.pack()
self.create_widgets()
def create_widgets(self):
self.input_label = tk.Label(self, text="Expression:")
self.input_label.pack()
self.input_entry = tk.Entry(self)
self.input_entry.pack()
self.output_label = tk.Label(self, text="Abstract Syntax Tree:")
self.output_label.pack()
self.output_text = tk.Text(self)
self.output_text.pack()
self.convert_button = tk.Button(self, text="Convert", command=self.convert)
self.convert_button.pack()
def convert(self):
text = self.input_entry.get()
parser = Parser(text)
root = parser.parse()
self.output_text.delete('1.0', tk.END)
self.output_text.insert(tk.END, str(root))
```
4. 将用户输入的中缀表达式转换成抽象语法树,并在输出框中展示。
```python
app = Application()
app.mainloop()
```
这样就完成了整个程序的开发。用户输入一个中缀表达式,点击转换按钮后,程序将其转换成抽象语法树,并在输出框中展示。
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