CN107203500A - 基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，包括如下步骤：针对excel的需要转换为面向对象语言的数学公式，在excel表格列头备注返回值；对备注返回值的数学公式，采用逆波兰规则、结合预定义公式集和Excel中的运算符，自动提取公式中的参数；对提取后的参数进行修饰；将参数修饰后的数学公式进行解析，对复杂的数学公式逐级简化为所述数学公式对应的多个原子公式；按所述的面向对象语言逐级回溯所述的多个原子公式，直至全部数学公式完成转换。通过采用逆波兰规则结合预定义公式集和Excel中的运算符，自动提取公式中的参数，生成面向对象语言中能够使用的公式。使得不具有特定编程语言能力的人群也能够使用excel进行特定的运算、公式编辑和处理。

Description

基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转 换方法

技术领域

本发明涉及一种excel公式面向对象语言的转换方法，尤其涉及一种基于 递归替换展开回溯的excel公式转换方法。涉及专利分类号G06计算；推算； 计数G06F电数字数据处理G06F17/00特别适用于特定功能的数字计算设备或 数据处理设备或数据处理方法。

背景技术

EXCEL软件中集成有大量的数学运算公式，并且能够提供一定范围的自定义 函数功能，大量的一线办公人员都能够完成在EXCEL软件中熟练的编辑公式， 但是由于EXCEL软件非开源的免费软件，软件中的公式和编辑的公式都有固定 格式，只能限制在微软的办公环境中使用。

而随着工业领域/知识自动化程度的不断加深，并且在积极的移植到工程中 间件平台，以便驱动各种软件、硬件和设备，从而完成原本需要人去完成的大 部分工作，将人解放出来去做更加高级、更具创造性的工作。为了实现知识自 动化，原来数据材料将被有效整合，在这个过程中，需要将原有的只能在EXCEL 文件中使用的公式，用新的软件语言描述，以实现在其它领域、平台和软件中 进行有效的移植。

发明内容

本发明的目的一种基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自 动转换方法，包括如下步骤：

—针对excel的需要转换为面向对象语言的数学公式，在excel表格列头 备注返回值；

—对备注返回值的数学公式，采用逆波兰规则、结合预定义公式集和Excel 中的运算符，自动提取公式中的参数；对提取后的参数进行修饰；

—将参数修饰后的数学公式进行解析，对复杂的数学公式逐级简化为所述 数学公式对应的多个原子公式；

—按所述的面向对象语言逐级回溯所述的多个原子公式，直至全部数学公 式完成转换。

作为优选的实施方式，所述的在excel表格列头备注返回值具体包括如下 方式：

—根据单元格值，自动确定备注类型：

如果备注单元格值能够被高级语言自动分析识别为数值类型的单元格，直 接备注为当前数值类型；其它类型直接备注为字符串类型；

—定义成动态类型：对于自有编译或者编译器的转换目标语言，定义成动 态类型。

更进一步的，根据待转换的表格列头中数值和文本数据类型的相对数量， 直接添加后缀。

作为优选的实施方式，所述的提取公式中参数的步骤过程如下：

—预处理：将excel公式集中常量进行替换：将数据公式中的字母全部转 换为大写字母；

—替换展开：用逆波兰规则，遍历所述的数学公式：发现括号进行替换处 理，如果发现需替换的公式是预定义公式集，则连同预定义公式和括号里面的 表达式同时替换；否则只替换括号里的内容。

作为优选的实施方式，所述的参数修饰的规则为表格列头添加附加修饰名：

列名[_附加修饰符]

附加修饰符至少包含两种：_PRE和_NXT，其中_PRE表示引用某个单元格比 当前行小的对应列数据，上一行为_PRE，上两行为_PRE_PRE；_NXT表示引用某个 单元格比当前行大的对应列数据，后一行为_NXT,后两行为_NXT_NXT。

作为优选的实施方式，所述的逆波兰展开过程如下

—从左至右扫描一Excel公式；

—若读取的是操作数，则判断该操作数的类型，并将该操作数存入操作数 堆栈；

—若读取的是运算符：若该运算符为左括号"("，则直接存入运算符堆栈； 若该运算符为右括号")"，则输出运算符堆栈中的运算符到操作数堆栈，直到遇 到左括号为止；

—该运算符为非括号运算符：若运算符堆栈栈顶的运算符为括号，则直接 存入运算符堆栈；若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级高或相等，则直接存入 运算符堆栈；若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级低，则输出栈顶运算符到操 作数堆栈，并将当前运算符压入运算符堆栈；

—当表达式读取完成后运算符堆栈中尚有运算符时，则依序取出运算符到 操作数堆栈，直到运算符堆栈为空。

更进一步的，逆波兰表达式求值过程如下：

—循环扫描Excel公式中的项目；

如果扫描的项目是操作数，则将其压入操作数堆栈，并扫描下一个项目； 如果扫描的项目是一个二元运算符，则对栈的顶上两个操作数执行该运算；

如果扫描的项目是一个一元运算符，则对栈的最顶上操作数执行该运算。

通过采用上述技术方案，本发明公开的一种基于递归替换展开回溯的excel 公式面向对象语言的自动转换方法，通过采用逆波兰规则结合预定义公式集和 Excel中的运算符，自动提取公式中的参数，生成面向对象语言中能够使用的公 式。使得不具有特定编程语言能力的人群也能够使用excel进行特定的运算、 公式编辑和处理，算法构思巧妙，在自动化编程中有着广阔的应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见，下面描述中 的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造 性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程图

图2为本发明实施例中生成对应面向对象语言代码的算法流程图

图3为本发明实施例中的替换列表

图4为本发明实施例中的回溯列表

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2、图3和图4所示，基于递归替换展开回溯的excel公式面向 对象语言的自动转换方法，主要包括如下步骤：

考虑到对于工程人员来说，每一个公式是字符串还是数值是很清楚的，但 是对于面向对象语言的翻译器是不清楚的。故为了保证从Excel公式转换为代 码的准确性，作为优选的实施方式，针对excel的需要转换为面向对象语言的 数学公式，在excel表格列头备注返回值。

采用的主要方式有三种，

1.根据单元格值，自动确定，

(1)能够parse(高级语言的自动分析)为double(数值)类型我们认为，这 个单元格就是double类型。

(2)除了(1)以为的都是字符串(文本)。

这种规则存在一定瑕疵，在实施过程中，由于工程人员难以理解复杂的面 向对象语言，导致很难分辨:0和“0”的区别，就目前我们的工程应用而言，这 个工程是以数值为主，其类型准确率为97％。

2.dynamic动态类型

针对特定的一类程序语言(1)C#(2)弱类型语言，如vb，php等，这类语 言类型都可以自己有编译或者翻译器确定。如果对于c++或者java这样的语言 是不行的。

3.直接在列头后加后缀，

考虑到，通常的运算场景下，返回值类型只有两种，数值和文本(字符串)， 所以通常的标注都具有一定的偏向性，譬如数值多而文本少，通常的做法只标 注为文本类型，在列头名称后面加S，表示文本。

反之，如果是数值类型数据占比较少，而文本类型占比较多，则只需要标 注N。

如果所占比例持平，选择标注文本或者数值类型，对算法的影响一样的进 一步的，考虑到本发明主要应用场景为工程是数值为主，所以在本发明实施例 中只标注S。

也可根据具体的翻译对象和实际应用场景，自主设定选择比例，灵活选择 标注数据类型。

对备注返回值的数学公式，采用逆波兰规则、结合预定义公式集和Excel 中的运算符，自动提取公式中的参数；对提取后的参数进行修饰。

一、将中缀表达式转换成后缀表达式算法：

1、从左至右扫描一中缀表达式。

2、若读取的是操作数，则判断该操作数的类型，并将该操作数存入操作数 堆栈

3、若读取的是运算符，则具体判断如下：

(1)该运算符为左括号"("，则直接存入运算符堆栈。

(2)该运算符为右括号")"，则输出运算符堆栈中的运算符到操作数堆栈， 直到遇到左括号为止。

(3)该运算符为非括号运算符：

(a)若运算符堆栈栈顶的运算符为括号，则直接存入运算符堆栈。

(b)若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级高或相等，则直接存入运算符堆 栈。

(c)若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级低，则输出栈顶运算符到操作数 堆栈，并将当前运算符压入运算符堆栈。

4、当表达式读取完成后运算符堆栈中尚有运算符时，则依序取出运算符到 操作数堆栈，直到运算符堆栈为空。

逆波兰表达式求值算法过程如下：

1、循环扫描语法单元的项目。

2、如果扫描的项目是操作数，则将其压入操作数堆栈，并扫描下一个项目。

3、如果扫描的项目是一个二元运算符，则对栈的顶上两个操作数执行该运 算。

4、如果扫描的项目是一个一元运算符，则对栈的最顶上操作数执行该运算。

针对Excel里的函数而言，本发明设有预定义公式集，譬如Excel里面有 一个max函数，我们在翻译的目标中需要定义这个函数。

这是max在C#语言中的一个例子。另一个例子，Excel中的and函数，

Excel里面是and(exp1,exp2,…)，目标语言没有and函数，我们需要有对 应的翻译方法，这里我们翻译为(exp1)&&(exp2)&&…

(3)针对Excel中的特殊运算符

譬如，Excel中对的运算符a^2表示平方，目标语言没有，我们识别后，将 其翻译为a*a。

—预处理：将将excel公式集中常量进行替换，将数据公式中的字母全部 转换为大写字母，PI()都替换为PI。

—替换展开：用逆波兰规则，遍历所述的数学公式：发现括号进行替换处 理，如果发现需替换的公式是预定义公式集，则连同预定义公式和括号里面的 表达式同时替换；否则只替换括号里的内容。

将参数修饰后的数学公式进行解析，对复杂的数学公式逐级简化为所述数 学公式对应的多个原子公式的过程

—按所述的面向对象语言逐级回溯所述的多个原子公式，直至全部数学公 式完成转换。

自动转换方法，其特征还在于所述的参数修饰的规则为表格列头添加附加 修饰名：

列名[_附加修饰符]

附加修饰符至少包含两种：_PRE和_NXT，其中_PRE表示引用某个单元格比 当前行小的对应列数据，上一行为_PRE，上两行为_PRE_PRE；_NXT表示引用某个 单元格比当前行大的对应列数据，后一行为_NXT,后两行为_NXT_NXT。

完成公式的回溯之后，生成公式对应的面向对象的代码即可完成最终的转 换，得到能够被目标面向对象语言识别的数学公式。作为可选的实施方式(并 非本发明优选的实施方式)，结合图2和如下伪代码即可实现。

本发明是实例中记载的故障诊断方法和系统只以上述实施例为例,但不仅 限于此,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的 技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修 改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开 的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，其特征在于包括如下步骤：

—针对excel的需要转换为面向对象语言的数学公式，在excel表格列头备注返回值；

—对备注返回值的数学公式，采用逆波兰规则、结合预定义公式集和Excel中的运算符，自动提取公式中的参数；对提取后的参数进行修饰；

—将参数修饰后的数学公式进行解析，对复杂的数学公式逐级简化为所述数学公式对应的多个原子公式；

—按所述的面向对象语言逐级回溯所述的多个原子公式，直至全部数学公式完成转换。

2.根据权利要求1所述的基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，其特征还在于所述的在excel表格列头备注返回值具体包括如下方式：

—根据单元格值，自动确定备注类型：

如果备注单元格值能够被高级语言自动分析识别为数值类型的单元格，直接备注为当前数值类型；其它类型直接备注为字符串类型；

—定义成动态类型：对于自有编译或者编译器的转换目标语言，定义成动态类型。

3.根据权利要求2所述的基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，其特征还在于根据待转换的表格列头中数值和文本数据类型的相对数量，直接添加后缀。

4.根据权利要求1所述的基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，其特征还在于所述的提取公式中参数的步骤过程如下：

—预处理：将excel公式集中常量进行替换：将数据公式中的字母全部转换为大写字母；

—替换展开：用逆波兰规则，遍历所述的Excel公式，发现括号进行替换处理：如果发现需替换的公式在预定义公式集中，则连同预定义公式和括号里面的表达式同时替换；否则只替换括号里的内容。

5.根据权利要求1所述的基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，其特征还在于所述的参数修饰的规则为表格列头添加附加修饰名：

列名[_附加修饰符]

附加修饰符至少包含两种：_PRE和_NXT，其中_PRE表示引用某个单元格比当前行小的对应列数据，上一行为_PRE，上两行为_PRE_PRE；_NXT表示引用某个单元格比当前行大的对应列数据，后一行为_NXT,后两行为_NXT_NXT。

6.根据权利要求1所述的基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，其特征还在于所述的逆波兰展开过程如下

—从左至右扫描一Excel公式；

—若读取的是操作数，则判断该操作数的类型，并将该操作数存入操作数堆栈；

—若读取的是运算符：若该运算符为左括号"("，则直接存入运算符堆栈；若该运算符为右括号")"，则输出运算符堆栈中的运算符到操作数堆栈，直到遇到左括号为止；

—该运算符为非括号运算符：若运算符堆栈栈顶的运算符为括号，则直接存入运算符堆栈；若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级高或相等，则直接存入运算符堆栈；若比运算符堆栈栈顶的运算符优先级低，则输出栈顶运算符到操作数堆栈，并将当前运算符压入运算符堆栈；

—当表达式读取完成后运算符堆栈中尚有运算符时，则依序取出运算符到操作数堆栈，直到运算符堆栈为空。

7.根据权利要求6所述的基于递归替换展开回溯的excel公式面向对象语言的自动转换方法，其特征还在于逆波兰表达式求值过程如下：

—循环扫描Excel公式中的项目(语法单元，如a+b，a,b,+都是一个语法单元)；

如果扫描的项目是操作数，则将其压入操作数堆栈，并扫描下一个项目；如果扫描的项目是一个二元运算符，则对栈的顶上两个操作数执行该运算；

如果扫描的项目是一个一元运算符，则对栈的最顶上操作数执行该运算。