CN108537183A - 公式自动识别方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种公式自动识别方法、装置、电子设备及存储介质。所述方法包括：将待识别公式分解成词法单元序列；其中，所述词法单元序列包括以所述待识别公式中的顺序排列的多个词法单元；根据所述词法单元序列生成抽象语法树；其中，所述抽象语法树的非叶节点包括所述多个词法单元中的运算符，叶节点包括所述多个词法单元中的操作数；遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点子树的值，再根据所述非叶节点子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果。本公开实施例能够自动实现对计算公式的识别与计算，能够快速而准确的得到计算公式的最终结果，为系统节省了运营成本，并提高了计算效率。

Description

公式自动识别方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，具体涉及一种公式自动识别方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在一些业务场景下，运营需要根据不同的场景配置不同的计算规则，比如运营根据不同的天气状况创建对应的计算规则，在天气良好的情况下，T值加2；在天气恶劣的情况下，T值加5。该条规则可以形式化为If{weather Type}＝＝1,Then T＝{deliver_time}+2；If{weather Type}＝＝2,Then T＝{deliver_time}+5。快速而准确地根据weather Type实际的值自动识别出公式{weather Type}＝＝1的输出为true还是false，对于运营系统来说，是亟待解决的一大难题。

发明内容

本公开实施例提供一种公式自动识别方法、装置、电子设备及存储介质。

第一方面，本公开实施例中提供了一种公式自动识别方法。

具体的，所述公式自动识别方法，包括：

将待识别公式分解成词法单元序列；其中，所述词法单元序列包括以所述待识别公式中的顺序排列的多个词法单元；

根据所述词法单元序列生成抽象语法树；其中，所述抽象语法树的非叶节点包括所述多个词法单元中的运算符，叶节点包括所述多个词法单元中的操作数；

遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点子树的值，再根据所述非叶节点子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果。

结合第一方面，本公开在第一方面的第一种实现方式中，所述多个词法单元包括运算符、括号和操作数；其中，所述操作数包括变量和常量。

结合第一方面或第一方面的第一种实现方式，本公开在第一方面的第二种实现方式中，根据所述多个词法单元生成抽象语法树，包括：

按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，将当前扫描的所述词法单元添加在预设列表中；

在当前扫描的所述词法单元为括号时，根据括号内的所述词法单元生成第一子树，并将所述第一子树的根节点添加在所述预设列表的最末端；

在所述词法单元序列扫描完毕后，根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

结合第一方面第二种实现方式，本公开在第一方面的第三种实现方式中，根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树，包括：

选定所述预设列表中至少一个运算符对应的所述词法单元，所述预设列表划分成至少一个子列表；

根据所述至少一个子列表生成至少一个第二子树；

根据至少一个所述第二子树生成所述抽象语法树。

结合第一方面或第一方面的第一种实现方式，本公开在第一方面的第四种实现方式中，根据所述多个词法单元生成抽象语法树，包括：

按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，压入栈顶的预设列表中，并继续扫描；

在当前扫描的所述词法单元为左括号时，建立空的预设列表压入栈顶，并继续扫描；

在当前扫描的所述词法单元为右括号时，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成第三子树，并将栈顶的预设列表弹出，再将所述子树的根节点压入当前栈顶的预设列表中，并继续扫描；

在所述词法单元序列扫描完毕后，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

结合第一方面或第一方面的第一种实现方式，本公开在第一方面的第五种实现方式中，遍历所述抽象语法树之前，还包括：

获取所述待识别公式中变量的值；以及，

遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点的子树的值，再根据所述非叶节点的子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果，还包括：

将所述变量的值代入对应叶节点计算得到所述待识别公式的最终结果。

结合第一方面或第一方面的第一种实现方式，本公开在第一方面的第六种实现方式中，遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点的子树的值，再根据所述非叶节点的子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果，包括：

将所述抽象语法树的根节点压入运算符堆栈，并对所述抽象语法树进行遍历；

在当前遍历的叶节点为常数时，将所述常数压入操作数堆栈中；

在当前遍历的叶节点为变量时，将所述变量对应的值压入所述操作数堆栈中；

在当前遍历的非叶节点未被遍历过时，将所述非叶节点的子节点按顺序依次压入所述运算符堆栈中，并标识该非叶节点被遍历过；

在当前遍历的非叶节点被遍历过时，从操作数堆栈取出对应的操作数，并根据所述非叶节点对应的运算符进行计算，将计算得到的值压入所述操作数堆栈中，并从所述运算符堆栈中弹出所述非叶节点；

在所述抽象语法树遍历完毕后，将所述操作数堆栈栈顶的值确定为所述待识别公式的最终结果。

第二方面，本公开实施例提供了一种公式自动识别装置，包括：

分解模块，被配置为将待识别公式分解成词法单元序列；其中，所述词法单元序列包括以所述待识别公式中的顺序排列的多个词法单元；

生成模块，被配置为根据所述词法单元序列生成抽象语法树；其中，所述抽象语法树的非叶节点包括所述多个词法单元中的运算符，叶节点包括所述多个词法单元中的操作数；

遍历模块，被配置为遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点子树的值，再根据所述非叶节点子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果。

结合第二方面，本公开在第二方面的第一种实现方式中，所述多个词法单元包括运算符、括号和操作数；其中，所述操作数包括变量和常量。

结合第二方面或第二方面的第一种实现方式，本公开在第二方面的第二种实现方式中，所述生成模块，包括：

第一扫描子模块，被配置为按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，将当前扫描的所述词法单元添加在预设列表中；

第一生成子模块，被配置为在当前扫描的所述词法单元为括号时，根据括号内的所述词法单元生成第一子树，并将所述第一子树的根节点添加在所述预设列表的最末端；

第二生成子模块，被配置为在所述词法单元序列扫描完毕后，根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

结合第二方面第二种实现方式，本公开在第二方面的第三种实现方式中，所述第二生成子模块，包括：

选定子模块，被配置为选定所述预设列表中至少一个运算符对应的所述词法单元，所述预设列表划分成至少一个子列表；

第三生成子模块，被配置为根据所述至少一个子列表生成至少一个第二子树；

第四生成子模块，被配置为根据至少一个所述第二子树生成所述抽象语法树。

结合第二方面或第二方面的第一种实现方式，本公开在第二方面的第四种实现方式中，所述生成模块，包括：

第二扫描子模块，被配置为按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，压入栈顶的预设列表中，并继续扫描；

建立子模块，被配置为在当前扫描的所述词法单元为左括号时，建立空的预设列表压入栈顶，并继续扫描；

第五生成子模块，被配置为在当前扫描的所述词法单元为右括号时，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成第三子树，并将栈顶的预设列表弹出，再将所述子树的根节点压入当前栈顶的预设列表中，并继续扫描；

第六生成子模块，被配置为在所述词法单元序列扫描完毕后，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

结合第二方面或第一方面的第一种实现方式，本公开在第二方面的第五种实现方式中，所述遍历模块之前，还包括：

获取模块，被配置为获取所述待识别公式中变量的值；以及，

所述遍历模块，还包括：

计算模块，被配置为将所述变量的值代入对应叶节点计算得到所述待识别公式的最终结果。

结合第二方面或第二方面的第一种实现方式，本公开在第二方面的第六种实现方式中，所述遍历模块，包括：

遍历子模块，被配置为将所述抽象语法树的根节点压入运算符堆栈，并对所述抽象语法树进行遍历；

第一入栈子模块，被配置为在当前遍历的叶节点为常数时，将所述常数压入操作数堆栈中；

第二入栈子模块，被配置为在当前遍历的叶节点为变量时，将所述变量对应的值压入所述操作数堆栈中；

第三入栈子模块，被配置为在当前遍历的非叶节点未被遍历过时，将所述非叶节点的子节点按顺序依次压入所述运算符堆栈中，并标识该非叶节点被遍历过；

计算子模块，被配置为在当前遍历的非叶节点被遍历过时，从操作数堆栈取出对应的操作数，并根据所述非叶节点对应的运算符进行计算，将计算得到的值压入所述操作数堆栈中，并从所述运算符堆栈中弹出所述非叶节点；

确定子模块，被配置为在所述抽象语法树遍历完毕后，将所述操作数堆栈栈顶的值确定为所述待识别公式的最终结果。

所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，公式自动识别装置的结构中包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条支持公式自动识别装置执行上述第一方面中公式自动识别方法的计算机指令，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的计算机指令。所述公式自动识别装置还可以包括通信接口，用于公式自动识别装置与其他设备或通信网络通信。

第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现第一方面所述的方法步骤。

第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储公式自动识别装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述第一方面中公式自动识别方法所涉及的计算机指令。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例通过对待识别公式进行语法分析，并将其分解成词法单元序列，进而根据词法单元序列建立抽象语法树，进而根据抽象语法树中对应待识别公式中运算符和操作数的实际值计算得到待识别公式的最终结果。本公开实施例的上述方法可以通过编写程序代码或者硬件编程的方式来实现，能够自动实现对计算公式的识别与计算，采用一套程序代码或硬件编程逻辑就能够识别不同形式的计算公式，并且能够快速而准确的得到计算公式的最终结果，为系统节省了运营成本，并提高了计算效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本公开一实施方式的公式自动识别方法的流程图；

图2示出根据本公开一实施方式生成的待识别公式1的抽象语法树的示意图；

图3示出根据图1所示实施方式的步骤S102的流程图；

图4示出根据图3所示实施方式的步骤S303的流程图；

图5示出根据图1所示实施方式的步骤S102的又一流程图；

图6示出根据本公开一实施方式生成的待识别公式2的抽象语法树的示意图；

图7示出根据图1所示实施方式的步骤S103的流程图；

图8示出根据图6示出的抽象语法树计算得到待识别公式2的最终结果的示意图；

图9示出根据本公开一实施方式的公式自动识别装置的结构框图；

图10示出根据图4所示实施方式的生成模块902的结构框图；

图11示出根据图10所示实施方式的第二生成子模块1003的结构框图；

图12示出根据图4所示实施方式的生成模块902的又一结构框图；

图13示出根据图4所示实施方式的遍历模块903的结构框图；

图14是适于用来实现根据本公开一实施方式的公式自动识别方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。

在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

图1示出根据本公开一实施方式的公式自动识别方法的流程图。如图1所示，所述公式自动识别方法包括以下步骤S101-S103：

在步骤S101中，将待识别公式分解成词法单元序列；其中，所述词法单元序列包括以所述待识别公式中的顺序排列的多个词法单元；

在步骤S102中，根据所述词法单元序列生成抽象语法树；其中，所述抽象语法树的非叶节点包括所述多个词法单元中的运算符，叶节点包括所述多个词法单元中的操作数；

在步骤S103中，遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点子树的值，再根据所述非叶节点子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果。

本实施例中，待识别公式可以是任何由操作数、运算符号、括号等构成的公式，例如线性公式、指数公式、函数公式等。词法单元序列包括所述待识别公式中按顺序排列的词法单元，词法单元包括但不限于操作数、运算符和括号，操作数可以是变量或常量；运算符包括但不限于算术运算符、关系运算符和逻辑运算符，例如加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、余(％)、等于(＝＝)、不等于(！＝)、大于(>)、大于等于(>＝)、小于(<)、小于等于(<＝)、与(&&)、或(||)、非(！)、负(-)、平方、n次方、n次方根、指数等等。可以通过词法分析对待识别公式进行分解，以将各个运算符、操作数等分隔开来，形成顺序排列的词法单元序列。词法单元序列包括多个按顺序排列的词法单元，每个词法单元对应待识别公式中的一个运算符或者操作数。词法单元序列中的顺序可以为待识别公式从右至左的顺序，也可以为待识别公式中从左至右的顺序，具体根据实际情况来设置。需要说明的是，建立抽象语法树和遍历抽象语法树进行计算待识别公式最终结果时的顺序根据词法单元序列的顺序的不同而不同。词法单元的类型包括但不限于数值型(numeric)、运算符型(operator)、右括号(rightparenthesis)、左括号(left parenthesis)和模板(template)；数值型对应操作数中的常数，模板对应操作数中的变量。例如，待识别公式1“{weather Type}＝＝1”可以拆分成“{weather Type}、＝＝和1”三个词法单元。

本实施例中，根据词法单元序列生成的抽象语法树包括非叶节点和叶节点；叶节点可以为多个词法单元中运算符左边和/右边的操作数，而非叶节点可以为多个词法单元中的运算符。

本实施例中，在生成抽象语法树的时候，通过扫描词法单元序列，按照词法单元对应的运算符优先级建立抽象语法树。所生成的抽象语法树的根节点为词法单元序列中优先级最低的其中一个运算符，优先级最高的运算符作为抽象语法树次底层的非叶节点，最底层的叶节点为次底层非叶节点的子节点；对于非叶节点而言，其对应的运算符的优先级低于作为其子节点的非叶节点对应的运算符的优先级。例如，如图2所示，词法单元序列“{weather Type}、＝＝和1”转成抽象语法树后，根节点为运算符“＝＝”，而叶节点为运算符两边的操作数“{weather Type}、1”。

本实施例中，将待识别公式转换成抽象语法树之后，通过遍历所述抽象语法树计算得到待识别公式的最终结果。在计算时，将待识别公式中变量替换为该变量的实际值进行计算。抽象语法树中底层的子树的计算优先级高于高层的计算优先级，因此可以通过后序遍历的方式先计算最底层子树的值，最底层子树的值通过叶节点对应的操作数和非叶节点对应的运算符计算得出，进而再往上一层一层的计算出高层子树的值，高层子树的值通过底层子树的值和/或操作数、以及该高层子树的最顶层非叶节点对应的运算符计算得到，通过这种方式计算得到待识别公式的最终结果。例如，对于图2所示的抽象语法树，首先获取变量“{weather Type}”对应的实际值，代入抽象语法树进行计算。比如{weather Type}值为1，则算出待识别公式1“{weather Type}＝＝1”的结果为true。

本公开中，可以通过计算机程序代码或者硬件编程的方式构建的计算引擎系统来执行上述公式自动识别方法。通过该计算引擎系统，运营系统可以把业务比较复杂的逻辑转换成一系列公式，实时地把业务逻辑提交给该计算引擎系统，从而让计算引擎系统动态地应用这些业务逻辑，能够大量节省人工成本，提高运营系统的运营效率。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，所述步骤S102，即根据所述多个词法单元生成抽象语法树的步骤，进一步包括以下步骤S301-S303：

在步骤S301中，按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，将当前扫描的所述词法单元添加在预设列表的最末端；

在步骤S302中，在当前扫描的所述词法单元为括号时，根据括号内的所述词法单元生成第一子树，并将所述第一子树的根节点添加在所述预设列表的最末端；

在步骤S303中，在所述词法单元序列扫描完毕后，根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

该可选的实现方式中，生成抽象语法树时，建立一预设列表，预设列表可以按照先进后出的方式存储数据。首先可以按顺序扫描词法单元序列，例如以从左至右的顺序扫描。在扫描时，可以根据词法单元的类型不同而执行不同的操作。在当前扫描的词法单元不为括号时，将该词法单元添加在预设列表中。在当前扫描的词法单元为括号时，根据括号内的词法单元生成第一子树，并将第一子树的根节点对应的词法单元添加在预设列表中。需要说明的是，词法单元可以添加在预设列表的末端、前端或者中间等任何位置，只要预设列表遵循按照先进后出的方式即可。

该可选的实现方式中，根据括号内的多个词法单元构成的词法单元子序列生成第一子树的过程与根据整个词法单元序列生成抽象语法树的过程类似，也是先建立预设子列表，按顺序扫描词法单元子序列，并通过往预设列表中添加相应词法单元的方式建立起第一子树。

该可选的实现方式中，词法单元序列扫描完毕之后，根据预设列表中的词法单元生成抽象语法树。该过程中，由于待识别公式中的括号已经被消除，也即预设列表中不存在括号的问题，因此可以通过预设列表中的运算符的优先级建立抽象语法树。该可选的实现方式，通过建立子树的方式消除了待识别公式中的括号，进而可以再根据运算符的优先级建立抽象语法树，简化了抽象语法树的建立过程。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图4所示，所述步骤S303，即根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树的步骤，进一步包括以下步骤S401-S403：

在步骤S401中，对于所述预设列表中所述词法单元，根据选定的运算符将所述预设类别中的所述词法单元分隔成至少两个左右子列表；

在步骤S402中，分别根据所述至少两个子列表生成至少两个第二子树；

在步骤S403中，根据至少两个所述第二子树生成所述抽象语法树。

该可选的实现方式中，通过扫描词法单元序列，消除待识别公式中括号的影响后，对于得到的预设列表中不包括括号的词法单元序列，按照运算符的优先级生成抽象语法树。从所述预设列表中选定的至少一个运算符可以为优先级最低的运算符，以该运算符为分隔点，得到其左右两边(对于需要两操作数的运算符)或者左右任一边(对于只需一个操作数的运算符)的一个或者两个子列表，并且根据该子列表生成第二子树，并根据所生成的所有第二子树得到抽象语法树。需要说明的是，对于划分成的子列表，在生成第二子树时，其过程与预设列表中不包括括号的词法单元序列生成抽象语法树是类似的，也就是说，通过递归执行该划分子列表并生成第二子树的过程，最终能够得到抽象语法树。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图5所示，所述步骤S102，即根据所述多个词法单元生成抽象语法树的步骤，进一步包括以下步骤S501-S504：

在步骤S501中，按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，压入栈顶的预设列表中，并继续扫描；

在步骤S502中，在当前扫描的所述词法单元为左括号时，建立空的预设列表压入栈顶，并继续扫描；

在步骤S503中，在当前扫描的所述词法单元为右括号时，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成第三子树，并将栈顶的预设列表弹出，再将所述子树的根节点压入当前栈顶的预设列表中，并继续扫描；

在步骤S504中，在所述词法单元序列扫描完毕后，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

该可选的实现方式中，利用堆栈存储扫描过的词法单元，进而最终从堆栈栈顶得到预设列表，并根据预设列表得到抽象语法树。按顺序扫描词法单元序列时，当前扫描的词法单元可以分为括号和非括号两类分别进行处理，在扫描到括号时，根据括号中的词法单元生成新的预设列表，并根据新的预设列表生成第三子树，之后将第三子树的根节点加入到原来的预设列表中，最终得到的预设列表中不包括括号，而仅包括不涉及括号的运算符、操作数以及括号里的算式对应的第三子树的根节点，进而再根据预设列表生成抽象语法树。

下面通过一个实例详细介绍生成抽象语法树的过程。

待识别公式2:{feature}+2*(3-1)，首先将待识别公式2分解为词法序列“{feature}、+、2、*、(、3、-、1、)”，然后再转成抽象语法，如图6所示。

由于待识别公式2具有一对括号，扫描后的结点如图6中(1)所示；这时堆栈栈顶中的结点中有一个加法运算符，因此生成了以减法为根结点的抽象语法树如图6中的(2)所示，然后把栈顶的预设列表弹出去，把该抽象语法树的根结点放入栈顶中原来的预设列表中，如图6的(3)所示；之后再根据预设列表中的词法单元生成抽象语法树。例如根据加法和乘法的优先级的不同，可以以加法为分隔，如图6的(4)所示，分别算出加法左右两边的子树，如图6中的(5)所示，最后生成以加法为根结点的抽象语法树，如图6中的(6)所示。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述步骤S103，即遍历所述抽象语法树的步骤之前，进一步还包括以下步骤：

获取所述待识别公式中变量的值；以及，

所述步骤S103还包括以下步骤：

将所述变量的值代入对应叶节点计算得到所述待识别公式的最终结果。

该可选的实现方式中，由于词法单元序列中还包括操作数，且操作数可以为常量或变量。对于变量，在计算时，获取该变量的实际值，并在遍历抽象语法树的过程中将变量的实际值代入后计算得到待识别公式的最终结果。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图7所示，所述步骤S103，即遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点的子树的值，再根据所述非叶节点的子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果的步骤，进一步包括以下步骤S701-S706：

在步骤S701中，将所述抽象语法树的根节点压入运算符堆栈，并对所述抽象语法树进行遍历；

在步骤S702中，在当前遍历的叶节点为常数时，将所述常数压入操作数堆栈中；

在步骤S703中，在当前遍历的叶节点为变量时，将所述变量对应的值压入所述操作数堆栈中；

在步骤S704中，在当前遍历的非叶节点未被遍历过时，将所述非叶节点的子节点按顺序依次压入所述运算符堆栈中，并标识该非叶节点被遍历过；

在步骤S705中，在当前遍历的非叶节点被遍历过时，从操作数堆栈取出对应的操作数，并根据所述非叶节点对应的运算符进行计算，将计算得到的值压入所述操作数堆栈中，并从所述运算符堆栈中弹出所述非叶节点；

在步骤S706中，在所述抽象语法树遍历完毕后，将所述操作数堆栈栈顶的值确定为所述待识别公式的最终结果。

该可选的实现方式中，通过建立运算符堆栈、操作数堆栈，后序遍历抽象语法树，先计算底层子树的值，再计算高层子树的值，直到计算得到待识别公式的最终结果。例如，1、对于待识别公式中存在变量的操作数，将变量名和变量值放入一个映射表map，之后生成一个空的集合set用来判断非叶节点的子树是否已经计算完成；2、生成一个运算符堆栈(operator stack)，把抽象语法树的根结点压到运算符堆栈；生成一个操作数堆栈(operand stack)；3、如果运算符堆栈还存在元素，则查看运算符栈顶的元素，否则转到4：

a.如果该运算符堆栈栈顶元素是运算符：

(1).如果运算符堆栈栈顶对应的非叶节点不在该set中，则把该运算符堆栈栈顶对应的非叶节点的子节点从右往左依次压入到运算符堆栈中；把该非叶节点放入该set中；

(2).如果运算符堆栈栈顶对应的非叶节点在该set中，从操作树堆栈取出对应的操作数，并计算，得到的值再放入操作树堆栈；从运算符堆栈弹出该非叶节点；

b.如果该运算符堆栈栈顶元素是变量，则从map里取出变量的值放入操作树堆栈；从运算符堆栈pop出该栈顶元素；

c.如果该运算符堆栈栈顶元素是常量，则直接把常量值放入操作数堆栈；从运算符堆栈pop出该栈顶元素；

4.取出操作树堆栈栈顶的值作为待识别公式的最终结果。

下面依然以上述待识别公式2为例说明应用该可选实现方式遍历抽象语法树，并计算得到待识别公式2的最终结果的过程，如图8所示。

以图6中的(6)示出的抽象语法树为例，设{feature}的值为1，首先把语法树的根结点压到运算符栈里，如图8中的(1)所示；因为该加法结点的子树还没有计算(该加号不在set中)，所以把该加法结点放入set中，并把该加法结点的子结点从右往左依次压到运算符栈，如图8中的(2)所示；由于{feature}值为1，所以把数值1压到操作数栈中，并把{feature}从运算符栈弹出去，如图8中的(3)所示；由于该乘法结点的子数还没有计算，同样把该乘法结点的子结点压到运算符栈，如图8中的3(4)所示；由于运算符栈顶两个结点都是数值的叶子结点，直接压到操作数栈，如图8中的(5)所示；现在该减法结点的子树都已计算，应用减法，算出的值压到操作数栈，如图8中的(6)所示；现在运算符栈顶结点是数值结点，直接压到操作数栈，如图8中的(7)所示；现在乘法结点的子树已经计算，应用乘法，算出的值压到操作数栈，如图8中的(8)所示；加法结点的子树已经计算，应用加法，算出的值压到操作数栈，如图8中的(9)所示；由于运算符栈没有结点，所以最终结果为操作数栈顶的值。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。

图9示出根据本公开一实施方式的公式自动识别装置的结构框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图9所示，所述公式自动识别装置包括分解模块901、生成模块902和遍历模块903：

分解模块901，被配置为将待识别公式分解成词法单元序列；其中，所述词法单元序列包括以所述待识别公式中的顺序排列的多个词法单元；

生成模块902，被配置为根据所述词法单元序列生成抽象语法树；其中，所述抽象语法树的非叶节点包括所述多个词法单元中的运算符，叶节点包括所述多个词法单元中的操作数；

遍历模块903，被配置为遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点子树的值，再根据所述非叶节点子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果。

本实施例中，待识别公式可以是任何由操作数、运算符号、括号等构成的公式，例如线性公式、指数公式、函数公式等。词法单元序列包括所述待识别公式中按顺序排列的词法单元，词法单元包括但不限于操作数、运算符和括号，操作数可以是变量或常量；运算符包括但不限于算术运算符、关系运算符和逻辑运算符，例如加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、余(％)、等于(＝＝)、不等于(！＝)、大于(>)、大于等于(>＝)、小于(<)、小于等于(<＝)、与(&&)、或(||)、非(！)、负(-)、平方、n次方、n次方根、指数等等。可以通过词法分析对待识别公式进行分解，以将各个运算符、操作数等分隔开来，形成顺序排列的词法单元序列。词法单元序列包括多个按顺序排列的词法单元，每个词法单元对应待识别公式中的一个运算符或者操作数。词法单元序列中的顺序可以为待识别公式从右至左的顺序，也可以为待识别公式中从左至右的顺序，具体根据实际情况来设置。需要说明的是，建立抽象语法树和遍历抽象语法树进行计算待识别公式最终结果时的顺序根据词法单元序列的顺序的不同而不同。词法单元的类型包括但不限于数值型(numeric)、运算符型(operator)、右括号(rightparenthesis)、左括号(left parenthesis)和模板(template)；数值型对应操作数中的常数，模板对应操作数中的变量。例如，公式{weather Type}＝＝1可以拆分成{weatherType}、＝＝和1三个词法单元。

本实施例中，根据词法单元序列生成的抽象语法树包括非叶节点和叶节点；叶节点可以为多个词法单元中运算符左边和/右边的操作数，而非叶节点可以为多个词法单元中的运算符。

本实施例中，在生成抽象语法树的时候，通过扫描词法单元序列，按照词法单元对应的运算符优先级建立抽象语法树。所生成的抽象语法树的根节点为词法单元序列中优先级最低的其中一个运算符，优先级最高的运算符作为抽象语法树次底层的非叶节点，最底层的叶节点为次底层非叶节点的子节点；对于非叶节点而言，其对应的运算符的优先级低于作为其子节点的非叶节点对应的运算符的优先级。例如，如图2所示，词法单元序列“{weather Type}、＝＝和1”转成抽象语法树后，根节点为运算符“＝＝”，而叶节点为运算符两边的操作数“{weather Type}、1”。

本实施例中，将待识别公式转换成抽象语法树之后，通过遍历所述抽象语法树计算得到待识别公式的最终结果。在计算时，将待识别公式中变量替换为该变量的实际值进行计算。抽象语法树中底层的子树的计算优先级高于高层的计算优先级，因此可以通过后序遍历的方式先计算最底层子树的值，最底层子树的值通过叶节点对应的操作数和非叶节点对应的运算符计算得出，进而再往上一层一层的计算出高层子树的值，高层子树的值通过底层子树的值和/或操作数、以及该高层子树的最顶层非叶节点对应的运算符计算得到，通过这种方式计算得到待识别公式的最终结果。例如，对于图2所示的抽象语法树，首先获取变量“{weather Type}”对应的实际值，代入抽象语法树进行计算。比如{weather Type}值为1，则算出待识别公式“{weather Type}＝＝1”的结果为true。

本公开中，可以通过计算机程序代码或者硬件编程的方式构建的计算引擎系统来执行上述公式自动识别装置。通过该计算引擎系统，运营系统可以把业务比较复杂的逻辑转换成一系列公式，实时地把业务逻辑提交给该计算引擎系统，从而让计算引擎系统动态地应用这些业务逻辑，能够大量节省人工成本，提高运营系统的运营效率。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图10所示，所述生成模块902，包括：

第一扫描子模块1001，被配置为按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，将当前扫描的所述词法单元添加在预设列表中；

第一生成子模块1002，被配置为在当前扫描的所述词法单元为括号时，根据括号内的所述词法单元生成第一子树，并将所述第一子树的根节点添加在所述预设列表的最末端；

第二生成子模块1003，被配置为在所述词法单元序列扫描完毕后，根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

该可选的实现方式中，生成抽象语法树时，建立一预设列表，预设列表可以按照先进后出的方式存储数据。首先可以按顺序扫描词法单元序列，例如以从左至右的顺序扫描。在扫描时，可以根据词法单元的类型不同而执行不同的操作。在当前扫描的词法单元不为括号时，将该词法单元添加在预设列表中。在当前扫描的词法单元为括号时，根据括号内的词法单元生成第一子树，并将第一子树的根节点对应的词法单元添加在预设列表中。需要说明的是，词法单元可以添加在预设列表的末端、前端或者中间等任何位置，只要预设列表遵循按照先进后出的方式即可。

该可选的实现方式中，根据括号内的多个词法单元构成的词法单元子序列生成第一子树的过程与根据整个词法单元序列生成抽象语法树的过程类似，也是先建立预设子列表，按顺序扫描词法单元子序列，并通过往预设列表中添加相应词法单元的方式建立起第一子树。

该可选的实现方式中，词法单元序列扫描完毕之后，根据预设列表中的词法单元生成抽象语法树。该过程中，由于待识别公式中的括号已经被消除，也即预设列表中不存在括号的问题，因此可以通过预设列表中的运算符的优先级建立抽象语法树。该可选的实现方式，通过建立子树的方式消除了待识别公式中的括号，进而可以再根据运算符的优先级建立抽象语法树，简化了抽象语法树的建立过程。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图11所示，所述第二生成子模块1003，包括：

选定子模块1101，被配置为选定所述预设列表中至少一个运算符对应的所述词法单元，所述预设列表划分成至少一个子列表；

第三生成子模块1102，被配置为根据所述至少一个子列表生成至少一个第二子树；

第四生成子模块1103，被配置为根据至少一个所述第二子树生成所述抽象语法树。

该可选的实现方式中，通过扫描词法单元序列，消除待识别公式中括号的影响后，对于得到的预设列表中不包括括号的词法单元序列，按照运算符的优先级生成抽象语法树。从所述预设列表中选定的至少一个运算符可以为优先级最低的运算符，以该运算符为分隔点，得到其左右两边(对于需要两操作数的运算符)或者左右任一边(对于只需一个操作数的运算符)的一个或者两个子列表，并且根据该子列表生成第二子树，并根据所生成的所有第二子树得到抽象语法树。需要说明的是，对于划分成的子列表，在生成第二子树时，其过程与预设列表中不包括括号的词法单元序列生成抽象语法树是类似的，也就是说，通过递归执行该划分子列表并生成第二子树的过程，最终能够得到抽象语法树。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图12所示，所述生成模块902，包括：

第二扫描子模块1201，被配置为按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，压入栈顶的预设列表中，并继续扫描；

建立子模块1202，被配置为在当前扫描的所述词法单元为左括号时，建立空的预设列表压入栈顶，并继续扫描；

第五生成子模块1203，被配置为在当前扫描的所述词法单元为右括号时，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成第三子树，并将栈顶的预设列表弹出，再将所述子树的根节点压入当前栈顶的预设列表中，并继续扫描；

第六生成子模块1204，被配置为在所述词法单元序列扫描完毕后，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

该可选的实现方式中，利用堆栈存储扫描过的词法单元，进而最终从堆栈的栈顶得到预设列表，并根据预设列表得到抽象语法树。按顺序扫描词法单元序列时，当前扫描的词法单元可以分为括号和非括号两类分别进行处理，在扫描到括号时，根据括号中的词法单元生成新的预设列表，并根据新的预设列表生成第三子树，之后将第三子树的根节点加入到原来的预设列表中，最终得到的预设列表中不包括括号，而仅包括不涉及括号的运算符、操作数以及括号里的算式对应的第三子树的根节点，进而再根据预设列表生成抽象语法树。

在本实施例的一个可选实现方式中，所述遍历模块903之前，还包括：

获取模块，被配置为获取所述待识别公式中变量的值；以及，

所述遍历模块903，还包括：

计算模块，被配置为将所述变量的值代入对应叶节点计算得到所述待识别公式的最终结果。

该可选的实现方式中，由于词法单元序列中还包括操作数，且操作数可以为常量或变量。对于变量，在计算时，获取该变量的实际值，并在遍历抽象语法树的过程中将变量的实际值代入后计算得到待识别公式的最终结果。

在本实施例的一个可选实现方式中，如图13所示，所述遍历模块903，包括：

遍历子模块1301，被配置为将所述抽象语法树的根节点压入运算符堆栈，并对所述抽象语法树进行遍历；

第一入栈子模块1302，被配置为在当前遍历的叶节点为常数时，将所述常数压入操作数堆栈中；

第二入栈子模块1303，被配置为在当前遍历的叶节点为变量时，将所述变量对应的值压入所述操作数堆栈中；

第三入栈子模块1304，被配置为在当前遍历的非叶节点未被遍历过时，将所述非叶节点的子节点按顺序依次压入所述运算符堆栈中，并标识该非叶节点被遍历过；

计算子模块1305，被配置为在当前遍历的非叶节点被遍历过时，从操作数堆栈取出对应的操作数，并根据所述非叶节点对应的运算符进行计算，将计算得到的值压入所述操作数堆栈中，并从所述运算符堆栈中弹出所述非叶节点；

确定子模块1306，被配置为在所述抽象语法树遍历完毕后，将所述操作数堆栈栈顶的值确定为所述待识别公式的最终结果。

该可选的实现方式中，通过建立运算符堆栈、操作数堆栈，后序遍历抽象语法树，先计算底层子树的值，再计算高层子树的值，直到计算得到待识别公式的最终结果。例如，1、对于待识别公式中存在变量的操作数，将变量名和变量值放入一个映射表map，之后生成一个空的集合set用来判断非叶节点的子树是否已经计算完成；2、生成一个运算符堆栈(operator stack)，把抽象语法树的根结点压到运算符堆栈；生成一个操作数堆栈(operand stack)；3、如果运算符堆栈还存在元素，则查看运算符栈顶的元素，否则转到4：

a.如果该运算符堆栈栈顶元素是运算符：

(1).如果运算符堆栈栈顶对应的非叶节点不在该set中，则把该运算符堆栈栈顶对应的非叶节点的子节点从右往左依次压入到运算符堆栈中；把该非叶节点放入该set中；

(2).如果运算符堆栈栈顶对应的非叶节点在该set中，从操作树堆栈取出对应的操作数，并计算，得到的值再放入操作树堆栈；从运算符堆栈弹出该非叶节点；

b.如果该运算符堆栈栈顶元素是变量，则从map里取出变量的值放入操作树堆栈；从运算符堆栈pop出该栈顶元素；

c.如果该运算符堆栈栈顶元素是常量，则直接把常量值放入操作数堆栈；从运算符堆栈pop出该栈顶元素；

4.取出操作树堆栈栈顶的值作为待识别公式的最终结果。

图14是适于用来实现根据本公开实施方式的公式自动识别方法的电子设备的结构示意图。

如图14所示，电子设备1400包括中央处理单元(CPU)1401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1402中的程序或者从存储部分1408加载到随机访问存储器(RAM)1403中的程序而执行上述图1所示的实施方式中的各种处理。在RAM1403中，还存储有电子设备1400操作所需的各种程序和数据。CPU1401、ROM1402以及RAM1403通过总线1404彼此相连。输入/输出(I/O)接口1405也连接至总线1404。

以下部件连接至I/O接口1405：包括键盘、鼠标等的输入部分1406；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分1407；包括硬盘等的存储部分1408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1409。通信部分1409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1410也根据需要连接至I/O接口1405。可拆卸介质1411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1408。

特别地，根据本公开的实施方式，上文参考图1描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行图1的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分1409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1411被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种公式自动识别方法，其特征在于，包括：

将待识别公式分解成词法单元序列；其中，所述词法单元序列包括以所述待识别公式中的顺序排列的多个词法单元；

根据所述词法单元序列生成抽象语法树；其中，所述抽象语法树的非叶节点包括所述多个词法单元中的运算符，叶节点包括所述多个词法单元中的操作数；

遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点子树的值，再根据所述非叶节点子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果。

2.根据权利要求1所述的公式自动识别方法，其特征在于，所述多个词法单元包括运算符、括号和操作数；其中，所述操作数包括变量和常量。

3.根据权利要求1-2任一项所述的公式自动识别方法，其特征在于，根据所述多个词法单元生成抽象语法树，包括：

按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，将当前扫描的所述词法单元添加在预设列表中；

在当前扫描的所述词法单元为括号时，根据括号内的所述词法单元生成第一子树，并将所述第一子树的根节点添加在所述预设列表的最末端；

在所述词法单元序列扫描完毕后，根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

4.根据权利要求3所述的公式自动识别方法，其特征在于，根据所述预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树，包括：

选定所述预设列表中至少一个运算符对应的所述词法单元，所述预设列表划分成至少一个子列表；

根据所述至少一个子列表生成至少一个第二子树；

根据至少一个所述第二子树生成所述抽象语法树。

5.据权利要求1-2任一项所述的公式自动识别方法，其特征在于，根据所述多个词法单元生成抽象语法树，包括：

按顺序扫描所述词法单元序列，在当前扫描的所述词法单元为非括号时，压入栈顶的预设列表中，并继续扫描；

在当前扫描的所述词法单元为左括号时，建立空的预设列表压入栈顶，并继续扫描；

在当前扫描的所述词法单元为右括号时，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成第三子树，并将栈顶的预设列表弹出，再将所述子树的根节点压入当前栈顶的预设列表中，并继续扫描；

在所述词法单元序列扫描完毕后，根据栈顶的预设列表中的所述词法单元生成所述抽象语法树。

6.根据权利要求1-2任一项所述的公式自动识别方法，其特征在于，遍历所述抽象语法树之前，还包括：

获取所述待识别公式中变量的值；以及，

遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点的子树的值，再根据所述非叶节点的子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果，还包括：

将所述变量的值代入对应叶节点计算得到所述待识别公式的最终结果。

7.根据权利要求1-2任一项所述的公式自动识别方法，其特征在于，遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点的子树的值，再根据所述非叶节点的子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果，包括：

将所述抽象语法树的根节点压入运算符堆栈，并对所述抽象语法树进行遍历；

在当前遍历的叶节点为常数时，将所述常数压入操作数堆栈中；

在当前遍历的叶节点为变量时，将所述变量对应的值压入所述操作数堆栈中；

在当前遍历的非叶节点未被遍历过时，将所述非叶节点的子节点按顺序依次压入所述运算符堆栈中，并标识该非叶节点被遍历过；

在当前遍历的非叶节点被遍历过时，从操作数堆栈取出对应的操作数，并根据所述非叶节点对应的运算符进行计算，将计算得到的值压入所述操作数堆栈中，并从所述运算符堆栈中弹出所述非叶节点；

在所述抽象语法树遍历完毕后，将所述操作数堆栈栈顶的值确定为所述待识别公式的最终结果。

8.一种公式自动识别装置，其特征在于，包括：

分解模块，被配置为将待识别公式分解成词法单元序列；其中，所述词法单元序列包括以所述待识别公式中的顺序排列的多个词法单元；

生成模块，被配置为根据所述词法单元序列生成抽象语法树；其中，所述抽象语法树的非叶节点包括所述多个词法单元中的运算符，叶节点包括所述多个词法单元中的操作数；

遍历模块，被配置为遍历所述抽象语法树，通过先计算非叶节点子树的值，再根据所述非叶节点子树的值以及非叶节点的运算符得到所述待识别公式的最终结果。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求1-7任一项所述的方法步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的方法步骤。