Код Гольф: парсер регулярных выражений


цель

сегодняшняя задача Code Golf-создать парсер регулярных выражений в как можно меньшем количестве символов.

синтаксис

Нет, я не прошу вас соответствовать регулярным выражениям в стиле Perl. В конце концов, для них уже есть очень надежный переводчик! : -)

вот все, что нужно знать о синтаксисе регулярных выражений для этой задачи:

  • A термин определяется как один буквенный символ, или регулярное выражение в скобки ().
  • The * (звездочка) символ Kleene star operation на предыдущем сроке. Это означает ноль или больше предыдущего термина, сцепленного вместе.
  • The + (плюс) символ представляет собой удобный ярлык:a+ эквивалентно aa*, что означает один или несколько предыдущих терминов.
  • The ? (вопросительный знак) символ представляет ноль или один из предыдущий срок.
  • The | (pipe) символ представляет собой чередование, что означает, что регулярные выражения с обеих сторон могут быть использованы в матче.
  • все остальные символы считаются буквальном. Вы можете предположить, что все остальные символы находятся в пределах [0-9A-Za-z] (т. е. все английские буквы или цифры).

или, другими словами:*/+/? имеют наивысший приоритет, затем конкатенацию, затем чередование. Так как чередование имеет более низкий приоритет, чем конкатенация, его использование в регулярном выражении без скобок приводит к его привязке к полному регулярному выражению с каждой стороны. * и + и ?, С другой стороны, будет просто обратиться в предшествующий срок.

вызов

я оставляю вход до вас. Мой рекомендация будет заключаться в том, что регулярное выражение, вероятно, должно быть первым, а затем любое количество строк, которые будут протестированы против него; но если вы хотите сделать его последним, это нормально. Если вы хотите поместить все в аргументы командной строки или в stdin, или регулярное выражение в командной строке и строки в stdin, или что-то еще, это нормально. Просто покажите пример использования или два.

выход должен быть!--15--> или false, по одному на строку, чтобы отразить, является ли регулярное выражение спички.

Примечания:

  • мне не нужно это говорить... но не используйте библиотеки регулярных выражений на вашем языке! Вам нужно скомпилировать или интерпретировать шаблон самостоятельно. (Edit: вы можете использовать регулярное выражение, если оно требуется для разделения или соединения строк. Вы просто не можете использовать его для непосредственного решения проблемы, например, преобразования входного регулярного выражения в регулярное выражение языка и его использования.)
  • регулярное выражение должно быть полностью сопоставьте входную строку для этой задачи. (Эквивалентно, если вы знакомы с Perl-подобным регулярным выражением, предположим, что привязка начала и конца строки существует для всех совпадений)
  • для этой задачи, все специальные символы ()*+?| не ожидается, что произойдет буквально. Если он появляется во входных данных, можно с уверенностью предположить, что ни один шаблон не может соответствовать рассматриваемой строке.
  • входные строки для тестирования должны оцениваться с учетом регистра манера.

примеры

для примеров я предполагаю, что все делается в аргументах командной строки, regex first. (Как я уже сказал выше, вход зависит от вас.)myregex здесь представлен ваш вызов программы.

> myregex easy easy Easy hard
true
false
false

> myregex ab*a aa abba abab b
true
true
false
false

> myregex 0*1|10 1 10 0110 00001
true
true
false
true

> myregex 0*(1|1+0) 1 10 0110 00001
true
true
true
true

> myregex a?b+|(a+b|b+a?)+ abb babab aaa aabba a b
true
true
false
true
false
true

Примечание: Извините, забыл сделать сообщество Вики! : - (

7 53

7 ответов:

GolfScript - 254 символов

n%([]:B:$:_"()"@*{:I"()*+|?"[{}/]?[{[[0B$,+:B))\;)]_]+}{B)):ß;:B;qß(:ß;}{8q}{[[0ß0$,)]]+}:8{[[0B-1=:ß)]]+:$q}{ß>$ß<\([0+$,+]\++}:q{[[I$,:ß)]]+}]=~:$}/;{n+[0]:3\{:c;;3:1_:3;{,}{)[$=]_*2/{~\.{c={3|:3}*;}{;.1|1,\:1,<{+0}*;}if}/}/;}/;1$,?)"true""false"if n}%

несколько прямолинейно, первый цикл преобразует регулярное выражение в NFA, который выполняется вторым циклом.

Sun Aug 22 00:58:24 EST 2010(271→266) изменены имена переменных для удаления пробелов
Sun Aug 22 01:07:11 EST 2010(266→265) составила [] переменная
Sun Aug 22 07:05:50 EST 2010(265→259) сделал переходы нулевого состояния inline
Sun Aug 22 07:19:21 EST 2010(→259 256) конечное состояние сделал неявный
Mon Feb 7 19:24:19 EST 2011(256→254) используя "()""str"*

$ echo "ab*a aa abba abab b"|tr " " "\n"|golfscript regex.gs
true
true
false
false

$ echo "0*1|10 1 10 0110 00001"|tr " " "\n"|golfscript regex.gs
true
true
false
true

$ echo "0*(1|1+0) 1 10 0110 00001"|tr " " "\n"|golfscript regex.gs
true
true
true
true

$ echo "a?b+|(a+b|b+a?)+ abb babab aaa aabba a b"|tr " " "\n"|golfscript regex.gs
true
true
false
true
false
true

$ echo "((A|B|C)+(a|(bbbbb)|bb|c)+)+ ABCABCaccabbbbbaACBbbb ABCABCaccabbbbbaACBbbbb"|tr " " "\n"|golfscript regex.gs
false
true

C (перевод),630622617615582576573572558554544538529504502500 499 символов

это понимает скобки, и работает на регулярном выражении live (т. е. не разбирается сначала)

#define C char
#define M m(s,o
m(C*s,C*o,C*S,C*p,C*P,C T){C*n=P-1,*q=s,h=*P==41,c=1;for(;h*c;c-=*n--==40)c+=*n==41;
c=*P-42;c=p-P?c-82?T&&c&~1&&c-21?h?2:*S==*P&s<S?M,S-1,p,n,2)||(T&4&&M,S-1,p,P,T|1)):
4:M,T?S:o,p,P-1,T?c&~1?3:7-c:0):T&&s==S||M,o,p,P-1,2):T&&s==S;if(c==2)for(c=4;q<=S;q
++)c|=m(q,S,S,n+h,P-h,2)?M,q,p,n,2)||q<S&T/4&&M,q,p,P,T&6):0;return
c&4?c&1?:T&1&&M,S,p,n,2)||M,o,p,n,0):c;}main(C*w,C**v){C*u;for(w=*++v;*++v;)puts(m(*v
-1,u,u=index(*v,0)-1,w-1,index(w,0)-1,2)?"true":"false");}

сборка с-стена жалуется на то, что argc является char. Рухнет на незаконные узоры.

это анализирует регулярное выражение и строку справа налево, сохраняя несколько символов.

вход на argv, выход в реверс нормальный порядок:

$ ./a.out ab*a aa abba abab b
true
true
false
false

$ ./a.out "0*1|10" 1 10 0110 00001
true
true
false
true

$ ./a.out "0*(1|1+0)" 1 10 0110 00001
true
true
true
true

$ ./a.out "a?b+|(a+b|b+a?)+" abb babab aaa aabba a b
true
true
false
true
false
true

$ ./a.out "((A|B|C)+(a|(bbbbb)|bb|c)+)+" ABCABCaccabbbbbaACBbbb
false
$ ./a.out "((A|B|C)+(a|(bbbbb)|bb|c)+)+" ABCABCaccabbbbbaACBbbbb
true

C (разбор+сопоставление)727 670 символов

это еще не полностью гольфист до минимума, но я хотел попробовать и посмотреть, будет ли разбор регулярного выражения сначала иметь значение для его интерпретации в прямом эфире. Это так, потому что это стоит больше, хотя и разбор и сопоставление легче писать/понимать.

#define Q struct q
#define C char
#define R return
Q{Q*u,*n,*a;C c,m};Q*P(C*p,C*e){Q*r=calloc(99,1);C*n=p+1,c=1,w;if(p==e)R
r;if(*p==40){for(;c;)c+=(*n==40)-(*n++==41);r->u=P(p+1,n-1);}else
if(*p=='|'){r->a=P(p+1,e);R r;}else r->c=*p;if(n<e){if(*n==43)*n=42,r->n=P(p,e);else
w=*n==42|*n==63,r->n=P(n+w,e),r->m=w?*n:0;r->a=r->n->a;}R r;}M(Q*r,C*s,C*o,C*z){C*p,
e;e=r?r->m==63|r->m==42&&M(r->n,s,o,z)?:*s&&r->c==*s?M(r->m==42?r:r->n,s+1,o,z):2:s
==z;if(e-2)R e;for(p=s,e=0;!r->c&p<=z;p++)e|=M(r->u,s,s,p)&(r->m!=42|p>s)&&M(r->m==
42?r:r->n,p,p,z);R e||r->a&&M(r->a,o,o,z);}main(C
c,C**v){for(;--c>1;)puts(M(P(v[1],index(v[1],0)),v[c],v[c],index(v[c],0))?"true":"false");}

он анализирует регулярное выражение в структуру, где каждая структура имеет:

  • символ, который будет соответствовать или a указатель на структуру подшаблона для сопоставления
  • указатель на следующую структуру символов (если есть)
  • указатель на следующий альтернативный шаблон (если есть)
  • множитель, который равен \0,* или ?--(pat)+ разбивается на (pat)(pat)* сразу же, что делает согласование гораздо проще

Haskell: 610 612627

main=getLine>>=f.words
d=reverse
u=0<1
j=[]
f(r:s)=mapM_(print.any null.c(d$b$'(':r++")"))s
c%(x,y)=(c:x,y)
s _ _ _[]=(j,j)
s n a b (x:y)|n<1&&x==a=(j,x:y)|x==a=f(-1)|x==b=f 1|u=f 0where f k=x%s(n+k)a b y
b r|m==j=r|u=b$d(o++"(("++x)++")("++z++")/)"++w where(c,m)=s 0'|''!'r;_:v=m;(o,_:x)=s 0'('')'$d c;(z,_:w)=s 0')''('v
(!)g f x=f x>>=g
c[]=(:j)
c r=f!c s where(s,f)=i r
p q@(r:s)|r=='('=(s,(:j))|u=(a,f!g)where(w,f)=i q;(a,g)=p w
_?[]=j
c?(h:r)|c==h=[r]|u=j
i(r:q)=maybe(q,(r?))id$lookup r$zip")/*+?"$p q:zip[e,w,w,w][\s->f s++g s,\s->s:l s,l,\s->s:f s]where(w,f)=i q;(e,g)=i w;l s|f s==j=j|u=f s++(f s>>=l)

Ungolfed:

import Control.Monad
import Data.List

-- (aa|bb|cc)   -->  )|)cc()|)bb()aa((( 

testRegex = "a?b+|(a+b|b+a?)+"

interpret regex = any null . interpret' regex

interpret' regex = compile (rewrite regex)

mapFst f (x, y) = (f x, y)

splitWhileBalanced _ _ _ "" = ("", "")
splitWhileBalanced n b1 b2 (x:xs)
  | n < 1 && x == b1 = ("", x:xs)
  | x == b1   = f (-1)
  | x == b2   = f 1
  | otherwise = f 0
  where
    f k = mapFst (x:) $ splitWhileBalanced (n+k) b1 b2 xs

rewrite regex = reverse $ moveBars $ '(' : regex ++ ")"

moveBars regex
  | mtBar == "" = regex
  | otherwise = moveBars $ reverse (hOpen ++ "((" ++ tOpen) ++ ")(" ++ hClose ++ ")/)" ++ tClose
  where
    (hBar, mtBar) = splitWhileBalanced 0 '|' '!' regex -- '!' is a dummy character
    b:tBar = mtBar
    (hOpen, o:tOpen) = splitWhileBalanced 0 '(' ')' $ reverse hBar
    (hClose, c:tClose) = splitWhileBalanced 0 ')' '(' $ tBar

compile "" = \x -> [x]
compile rs = f <=< compile rs'
  where 
    (rs', f) = compile' rs

paren regex@(r:rs0)
  | r == '('  = (rs0, \x -> [x])
  | otherwise = (rs2, f <=< g)
  where
    (rs1, f) = compile' regex
    (rs2, g) = paren rs1

compile' (r:rs0) = case r of
  '/' -> (rs2, bar)
  '*' -> (rs1, star)
  '+' -> (rs1, plus)
  '?' -> (rs1, mark)
  ')' -> paren rs0
  _   -> (rs0, lit)
  where
    (rs1, f) = compile' rs0
    (rs2, g) = compile' rs1
    bar str = f str ++ g str
    plus str
      | null (f str) = []
      | otherwise = f str ++ (f str >>= plus)
    star str = str : plus str
    mark str = str : f str
    lit = maybe [] (\x -> [x]) . stripPrefix [r]

Memo:

изменение | к форме суффикса, а затем отменяет все регулярное выражение. Теперь операторы находятся в префиксной форме, что позволяет легко анализировать. Программа анализирует регулярное выражение следующим образом. Монада списка используется для недетерминизма.

использование:

> runghc Regex.hs
a?b+|(a+b|b+a?)+ abb babab aaa aabba a b
True
True
False
True
False
True

Рубин 1.9: 709 символов

R=gets.chop;s='';k=[];n=a=0
G={?(=>(A="(a-=1;s<<0)if a>1;")+"k<<[n,a];n=a=0",
Y=?|=>(B="s<<0while 0<a-=1;")+"n+=1",
?)=>B+(C="s<<?|while 0<=n-=1;")+"n,a=k.pop"+F=";a+=1",
?*=>D="s<<c",?+=>D,??=>D}
R.each_char{|c|eval G[c]||A+D+F};eval B+C
def P l,s;l.map{|a|a<<s};end
J={??=>(K="a=k.pop;")+"k<<[{Y=>n=[a[0]]},a[1]<<n]",
?*=>K+(H="P a[1],s={Y=>n=[a[0]]};")+"k<<[s,[n]]",
?+=>K+H+"k<<[a[0],[n]]",
Y=>(I=K+"b=k.pop;")+"k<<[{Y=>[a[0],b[0]]},a[1]+b[1]]",
?=>I+"P b[1],a[0];k<<[b[0],a[1]]"}
k=[];s.each_char{|c|eval J[c]||"k<<[{c=>a=[]},[a]]"}
e=k[0];P e[1],R;
p $<.map{|l|s=l.chop;*a=e[0]
s.each_char{|c|eval@f="n=a;a=a.map{|h|h[Y]||[h]}.flatten"while a!=n
a=a.inject([]){|a,h|a+(h[c]||[])}}
eval@f;a.include? R}

(Это также будет работать в Ruby 1.8 с 45 больше символов, добавив псевдоним ниже)

Perl, 596 символов

полу-объяснение:

  • это основано на комбинаторах синтаксического анализатора стиля продолжения, найденных в главе 8 из Perl Высшего Порядка.
  • кредит за то, что помог мне удалить около 70 символов, идет в Vincent Pit (VPIT).
  • S { block } это то же самое, что и sub { block } только это на 2 символа короче каждый раз.
  • $, is nil (кодер, содержащий сопоставитель, который всегда соответствует, ничего не потребляя)
  • c является N-арной конкатенацией (возьмите любое количество сопоставителей и верните сопоставитель, который преуспеет, если все они преуспеют в последовательности).
  • a является N-арным чередованием (возьмите любое количество сопоставителей и верните сопоставитель, который преуспеет, если какой-либо из них преуспеет).
  • A является помощником для построителя регулярных выражений - он принимает структуру чередований конкатенаций и переходит к C и a при необходимости, возвращая a мэтчер.
  • k звезда (возьмите сопоставитель и верните сопоставитель, который соответствует ему 0 или более раз подряд. k для Клина, потому что s() обрабатывается как s/// оператор :)
  • The do блок анализирует регулярное выражение символ за раз. @$r - это текущий список конкатенаций,@a это текущий список чередования,@p-это стек paren-group. a+ трактуется как aa* и a? трактуется как (a|) внутри b (нет никаких функций для plus или maybe).
  • The S{!length pop} в последней строке matcher, который преуспевает в конце ввода. Он передается как продолжение для сопоставления регулярных выражений, что означает, что регулярное выражение успешно выполняется только в том случае, если оно может соответствовать всей строке.

в основном-degolfed и более-комментированный код, см. в этом суть.

запустить его как perl regexer.pl 'a?b+|(a+b|b+a?)+' abb babab aaa aabba a b. Никакого обязательного переноса строки в коде.

use feature':5.12';
sub S(&){pop}
$,=S{goto pop};
sub p{push@{+shift},@_}
sub c{my$l=$,;for my$r(@_){my$L=$l;
$l=S{my($i,$c)=@_;&$L($i,S{&$r(shift,$c)})}}$l}
sub a{my@A=@_;S{my($i,$c,$o)=@_;$o=&$_($i,$c)and return$o for@A;0}}
sub A{$#_?a(map c(@$_),@_):c(@{+pop})}
sub k{my($I,$k)=@_;$k=a c($I,S{&$k}),$,}
$_=shift;$P=do{@a=$r=[];for(/./g){
when('('){p\@p,[@a];@a=$r=[]}
when(')'){$p=A@a;@a=@{pop@p};p$r=$a[-1],$p}
p\@a,$r=[]when'|';
p$r,k pop@$r when'*';
p$r,c $$r[-1],k pop@$r when'+';
p$r,a pop@$r,$,when '?';
my$s=$_;p$r,S{my($_,$c)=@_;s/^\Q$s//&&$_->$c}}A@a};
say&$P($_,S{!length pop})?"true":"false"for@ARGV

JavaScript, 658 символов

// All whitespace is optional
function c(f,p){
    var x=f[0],w=p[0],h="substr",s=f[h](2),b=p[h](1),m=0,t=0,r,g,a=0,l,u="length",y="*";
    switch(f[1]){
        case"+":if(x!=w)return;f=x+y+s;
        case y:return x==w&&c(f,b)||c(s,p);
        case"?":return x==w&&c(s,b)||c(s,p)
    }
    if(x=="("){
        o:for(l=[""];t<f[u];t++){
            switch(f[t]){
                case"|":if(a==1){m=l.push("")-1;continue}break;
                case"(":if(++a==1)continue;break;
                case")":if(!--a)break o
            }
            l[m]+=f[t]
        }
        var v=0,e=t+1;
        return l.some(function(g){
            switch(f[t+1]){
                case y:v=1;
                case"+":e=t+2;
                    for(var q=0;q<f[u];q++)
                        if(c(g+Array(q).join(f[h](0,e))+f[h](e),p))
                            return 1;
                    return;
                case"?":v=1;e=t+2;default:if(c(g+f[h](e),p))return 1;
            }
        })||(v&&c(f[h](e),p))
    }
    return p[u]?(x==w&&c(f[h](1),b)):!f[u]
}

// Make it look nicer
function test(regex, string) { return !!c('(' + regex + ')', string); }

test('a?b+|(a+b|b+a?)+', 'abb') // true
test('a?b+|(a+b|b+a?)+', 'babab') // true

Ungolfed, ~1500 символов

function test(reg, str) {
    console.log('Testing ' + reg + ' against ' + str);
    var c = reg[0], d = str[0];


    switch (reg[1]) {
        case '+': 
            if (c != d) 
                return false;   
            reg = c + '*' + reg.substr(2);
        case '*': 
            return (c == d && test(reg, str.substr(1))) || test(reg.substr(2), str);
        case '?': 
            return (c == d && test(reg.substr(2), str.substr(1))) || test(reg.substr(2), str);
    }

    if (c == '(') {
        var regs = [''];
        o: for (var level = n = i = 0; i < reg.length; i++) {
            //console.log(level + ': ' + n + ': ' + reg[i]);
            switch (reg[i]) {
                case '|': 
                    if (level == 1) { n = regs.push('') - 1; continue; } 
                    break;
                case '(': 
                    if (++level == 1) continue; 
                    break;
                case ')': 
                    if (!--level) break o; 
                    break;
            };
            regs[n] += reg[i];
        }
        //console.log(regs); // An array of alternates (hello|hi) => ['hello', 'hi']        

        var optional = false, end = i+1;
        return regs.some(function(jitem) {
            switch (reg[i+1]) {
                case '*': optional = true; // Fall through
                case '+': 
                    end = i+2;
                    for (var k = 0; k < reg.length; k++)
                        if (test(jitem + Array(k).join(reg.substr(0, i+2)) + reg.substr(i+2), str))
                            return true;
                    return false;

                case '?': optional = true; end = i+2; // Fall through
                default: if (test(jitem + reg.substr(end), str)) return true;       
            }

        }) || (optional && test(reg.substr(end), str));
    }

    if (str == '')
        return reg == '';

    return c == d ? test(reg.substr(1), str.substr(1)) : false;

}

это работает путем рекурсии, путем отсечения передней части регулярного выражения и передней части строки и вызова самого себя. Например, test("hello", "hello") => test("ello", "ello") => test("llo", "llo") => test("lo", "lo") => test("o", "o") => test("", "") возвращает true. Примечание: голый c функция не будет поддерживать подразумеваемое чередование. Другими словами,hello|hi не будет работать; он должен быть обернут в скобки: (hello|hi).