PL/Cool

毛子 2003 Petrozavodsk, Final Contest, 8.30.03.

G. PL/Cool

实现一个程序,使它读入一段PL/Cool程序,并输出它的结果.

PL/Cool语法

basics

一个PL/Cool程序由许多行指令组成.

一行一个指令.

对应实现: plc::command

指令类型:

• print [expr] 输出[expr]的运算结果.
• define [op1] [op2] 定义一个变量类型的宏,将底下的所有[op1]替换成[op2].注意:重复定义将会被忽略.循环定义也会被忽略.

实现:

struct command{
   bool type;
   AST* a,b;
};

其中,若type=1则该指令为define,a,b应该仅指向两个变量(可以是数字).

否则,直接输出exec(a).(print)

expr

[expr]可以通过栈解析为一棵语法树(AST).

对应实现:

struct AST{
   int opr;
   AST* a,b;
};

其中,a可以在必要时间转换为char*类型,表示一个变量(包括数字).

exec实现

递归调用exec求值AST的两个子树.若[AST].opr==0,则这是一个变量,调用内存管理获取数值.

define

在内存管理中将op1指向op2.

内存管理

注意到这个题目的一个性质:重复定义将会被忽略.循环定义也会被忽略.

首先来看第二个性质,容易发现这些指针能构成一个森林.这个问题在这个等价下,就是求一个森林中某个节点的树根.这是一个LCT的经典问题,具体就不描述了.观测第一个性质,发现它很有趣.用LCT维护的时候,这个性质并没有什么卵用.然而,考虑这棵树,它只会合并,不会分裂,那么就可以用并查集维护.

对于变量的解析

变量类型有两种,一种是标识符,一种是数字.对于标识符,我们可以用trie处理,当然同时也可以处理数字了.我们可以建三棵trie,一棵为标识符,两棵为数字.数字分正负储存,标识符不分大小写,每次插入时发现是新的就增加一个累加器并把这个作为这个变量的并查集索引.

整体构造

代码解析部分

• 字符串流
• 分词器. 可集成入字符串流
• 语法解析器. 可集成字符串流.

运算部分

• exec递归计算函数
• 变量求值器
• 变量赋值器

底层

• 并查集

分词系统

通过类型分词.

[' ','\n','\r'] -> space