13

そのため、C# で「サイコロ式」を解析して評価できるようにしたいと考えています。サイコロ式は次のように定義されます。

<expr> :=   <expr> + <expr>
            | <expr> - <expr>
            | [<number>]d(<number>|%)
            | <number>
<number> := positive integer

したがって、たとえばd6+20-2d3、許可され、次のように評価する必要があります

rand.Next(1, 7) + 20 - (rand.Next(1, 4) + rand.Next(1, 4))

またd%、 と同等である必要がありますd100

いくつかの解決策をハックできることはわかっていますが、これは非常に典型的なコンピューター サイエンス タイプの問題のように見えることもわかっているので、調査すべき非常に洗練された解決策があるに違いありません。

解析の結果に次の機能を持たせたい:

  • 式の正規化された形式を出力できるはずです。私はサイコロを最初に考え、サイコロのサイズでソートし、常に接頭辞を付けます。したがって、たとえば上記のサンプルは になり1d6-2d3+20ます。また、 のインスタンスは正規化された形式にd%なります。d100
  • 式を自由に評価して、毎回異なる乱数をローリングできるようにする必要があります。
  • すべてのダイスロールを最大化して式を評価できるはずです。たとえば、上記のサンプルでは (決定論的に) が得られ1*6+20+2*3 = 32ます。

これはまさに Haskell や、おそらく他の関数型言語が得意とするタイプのものであることはわかっていますが、可能であれば C# にとどまりたいと思っています。

私の最初の考えは、再帰、リスト、そしておそらくいくつかのLINQに向かう傾向がありますが、繰り返しますが、物事を知っている人々からのいくつかの指摘なしで試してみると、それは洗練されていない混乱になってしまうと確信しています.

機能する可能性のある別の戦術は、サイコロ式をrand.Next呼び出しに変換するための最初の正規表現ベースの文字列置換と、その場での評価またはコンパイルです...これは実際に機能しますか? rand毎回新しいオブジェクトを作成しないようにするにはどうすればよいですか?

4

4 に答える 4

13

これが私が最終的に思いついたものです:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text.RegularExpressions;

public enum DiceExpressionOptions
{
    None,
    SimplifyStringValue
}
public class DiceExpression
{
    /* <expr> :=   <expr> + <expr>
     *           | <expr> - <expr>
     *           | [<number>]d(<number>|%)
     *           | <number>
     * <number> := positive integer
     * */
    private static readonly Regex numberToken = new Regex("^[0-9]+$");
    private static readonly Regex diceRollToken = new Regex("^([0-9]*)d([0-9]+|%)$");

    public static readonly DiceExpression Zero = new DiceExpression("0");

    private List<KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>> nodes = new List<KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>>();

    public DiceExpression(string expression)
        : this(expression, DiceExpressionOptions.None)
    { }
    public DiceExpression(string expression, DiceExpressionOptions options)
    {
        // A well-formed dice expression's tokens will be either +, -, an integer, or XdY.
        var tokens = expression.Replace("+", " + ").Replace("-", " - ").Split(' ', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

        // Blank dice expressions end up being DiceExpression.Zero.
        if (!tokens.Any())
        {
            tokens = new[] { "0" };
        }

        // Since we parse tokens in operator-then-operand pairs, make sure the first token is an operand.
        if (tokens[0] != "+" && tokens[0] != "-")
        {
            tokens = (new[] { "+" }).Concat(tokens).ToArray();
        }

        // This is a precondition for the below parsing loop to make any sense.
        if (tokens.Length % 2 != 0)
        {
            throw new ArgumentException("The given dice expression was not in an expected format: even after normalization, it contained an odd number of tokens.");
        }

        // Parse operator-then-operand pairs into this.nodes.
        for (int tokenIndex = 0; tokenIndex < tokens.Length; tokenIndex += 2)
        {
            var token = tokens[tokenIndex];
            var nextToken = tokens[tokenIndex + 1];

            if (token != "+" && token != "-")
            {
                throw new ArgumentException("The given dice expression was not in an expected format.");
            }
            int multiplier = token == "+" ? +1 : -1;

            if (DiceExpression.numberToken.IsMatch(nextToken))
            {
                this.nodes.Add(new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(multiplier, new NumberNode(int.Parse(nextToken))));
            }
            else if (DiceExpression.diceRollToken.IsMatch(nextToken))
            {
                var match = DiceExpression.diceRollToken.Match(nextToken);
                int numberOfDice = match.Groups[1].Value == string.Empty ? 1 : int.Parse(match.Groups[1].Value);
                int diceType = match.Groups[2].Value == "%" ? 100 : int.Parse(match.Groups[2].Value);
                this.nodes.Add(new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(multiplier, new DiceRollNode(numberOfDice, diceType)));
            }
            else
            {
                throw new ArgumentException("The given dice expression was not in an expected format: the non-operand token was neither a number nor a dice-roll expression.");
            }
        }

        // Sort the nodes in an aesthetically-pleasing fashion.
        var diceRollNodes = this.nodes.Where(pair => pair.Value.GetType() == typeof(DiceRollNode))
                                      .OrderByDescending(node => node.Key)
                                      .ThenByDescending(node => ((DiceRollNode)node.Value).DiceType)
                                      .ThenByDescending(node => ((DiceRollNode)node.Value).NumberOfDice);
        var numberNodes = this.nodes.Where(pair => pair.Value.GetType() == typeof(NumberNode))
                                    .OrderByDescending(node => node.Key)
                                    .ThenByDescending(node => node.Value.Evaluate());

        // If desired, merge all number nodes together, and merge dice nodes of the same type together.
        if (options == DiceExpressionOptions.SimplifyStringValue)
        {
            int number = numberNodes.Sum(pair => pair.Key * pair.Value.Evaluate());
            var diceTypes = diceRollNodes.Select(node => ((DiceRollNode)node.Value).DiceType).Distinct();
            var normalizedDiceRollNodes = from type in diceTypes
                                          let numDiceOfThisType = diceRollNodes.Where(node => ((DiceRollNode)node.Value).DiceType == type).Sum(node => node.Key * ((DiceRollNode)node.Value).NumberOfDice)
                                          where numDiceOfThisType != 0
                                          let multiplicand = numDiceOfThisType > 0 ? +1 : -1
                                          let absNumDice = Math.Abs(numDiceOfThisType)
                                          orderby multiplicand descending
                                          orderby type descending
                                          select new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(multiplicand, new DiceRollNode(absNumDice, type));

            this.nodes = (number == 0 ? normalizedDiceRollNodes
                                      : normalizedDiceRollNodes.Concat(new[] { new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(number > 0 ? +1 : -1, new NumberNode(number)) })).ToList();
        }
        // Otherwise, just put the dice-roll nodes first, then the number nodes.
        else
        {
            this.nodes = diceRollNodes.Concat(numberNodes).ToList();
        }
    }

    public override string ToString()
    {
        string result = (this.nodes[0].Key == -1 ? "-" : string.Empty) + this.nodes[0].Value.ToString();
        foreach (var pair in this.nodes.Skip(1))
        {
            result += pair.Key == +1 ? " + " : " − "; // NOTE: unicode minus sign, not hyphen-minus '-'.
            result += pair.Value.ToString();
        }
        return result;
    }
    public int Evaluate()
    {
        int result = 0;
        foreach (var pair in this.nodes)
        {
            result += pair.Key * pair.Value.Evaluate();
        }
        return result;
    }
    public decimal GetCalculatedAverage()
    {
        decimal result = 0;
        foreach (var pair in this.nodes)
        {
            result += pair.Key * pair.Value.GetCalculatedAverage();
        }
        return result;
    }

    private interface IDiceExpressionNode
    {
        int Evaluate();
        decimal GetCalculatedAverage();
    }
    private class NumberNode : IDiceExpressionNode
    {
        private int theNumber;
        public NumberNode(int theNumber)
        {
            this.theNumber = theNumber;
        }
        public int Evaluate()
        {
            return this.theNumber;
        }

        public decimal GetCalculatedAverage()
        {
            return this.theNumber;
        }
        public override string ToString()
        {
            return this.theNumber.ToString();
        }
    }
    private class DiceRollNode : IDiceExpressionNode
    {
        private static readonly Random roller = new Random();

        private int numberOfDice;
        private int diceType;
        public DiceRollNode(int numberOfDice, int diceType)
        {
            this.numberOfDice = numberOfDice;
            this.diceType = diceType;
        }

        public int Evaluate()
        {
            int total = 0;
            for (int i = 0; i < this.numberOfDice; ++i)
            {
                total += DiceRollNode.roller.Next(1, this.diceType + 1);
            }
            return total;
        }

        public decimal GetCalculatedAverage()
        {
            return this.numberOfDice * ((this.diceType + 1.0m) / 2.0m);
        }

        public override string ToString()
        {
            return string.Format("{0}d{1}", this.numberOfDice, this.diceType);
        }

        public int NumberOfDice
        {
            get { return this.numberOfDice; }
        }
        public int DiceType
        {
            get { return this.diceType; }
        }
    }
}
于 2009-11-21T16:15:55.983 に答える
5

いくつかの試み:

サイコロの転がり表記文字列を評価する

于 2009-08-09T09:30:47.990 に答える
5

C# ( antlrなど) のコンパイラ コンパイラ (Yacc など) で文法を使用するか、再帰降下パーサーを書き始めることができます。

次に、 Visitable であるメモリ内データ構造 (+ 以外の任意の数学演算が必要な場合はツリー) を構築するため、いくつかの visitor を記述する必要があります

  • RollVisitor: ランドシードを初期化し、各ノードにアクセスして結果を蓄積します
  • GetMaxVisitor: 各サイコロの上限を合計します
  • 他の訪問者?( PrettyPrintVisitorRollTwiceVisitorなど)

ここでは、訪問可能なツリーが価値のある解決策だと思います。

于 2009-08-09T09:16:44.117 に答える
0

CodeProject のこの記事をご覧ください: http://www.codeproject.com/KB/cpp/rpnexpressionevaluator.aspx。中置式を後置式に変換して評価する方法を説明します。

パースに関しては、正規表現で扱えると思います。

于 2009-08-09T09:20:12.660 に答える