Динамическая оценка простой логической логики в Python - PullRequest
15 голосов
/ 18 марта 2010

У меня есть несколько динамически генерируемых логических выражений, например:

  • (A или B) и (C или D)
  • А или (А и В)
  • A
  • пусто - оценивается как True

Заполнители заменяются логическими значениями. Должен ли я,

  1. Преобразовать эту информацию в выражение Python, такое как True or (True or False) и eval it?
  2. Создать двоичное дерево, в котором узел является bool или Conjunction / Disjunction объектом и рекурсивно оценить его?
  3. Преобразовать его во вложенные S-выражения и использовать синтаксический анализатор Lisp?
  4. Что-то еще?

Предложения приветствуются.

Ответы [ 4 ]

20 голосов
/ 18 марта 2010

Вот небольшой (возможно, 74 строки, включая пробелы) модуль, который я построил примерно за полтора часа (плюс почти час до рефакторинга):

str_to_token = {'True':True,
                'False':False,
                'and':lambda left, right: left and right,
                'or':lambda left, right: left or right,
                '(':'(',
                ')':')'}

empty_res = True


def create_token_lst(s, str_to_token=str_to_token):
    """create token list:
    'True or False' -> [True, lambda..., False]"""
    s = s.replace('(', ' ( ')
    s = s.replace(')', ' ) ')

    return [str_to_token[it] for it in s.split()]


def find(lst, what, start=0):
    return [i for i,it in enumerate(lst) if it == what and i >= start]


def parens(token_lst):
    """returns:
        (bool)parens_exist, left_paren_pos, right_paren_pos
    """
    left_lst = find(token_lst, '(')

    if not left_lst:
        return False, -1, -1

    left = left_lst[-1]

    #can not occur earlier, hence there are args and op.
    right = find(token_lst, ')', left + 4)[0]

    return True, left, right


def bool_eval(token_lst):
    """token_lst has length 3 and format: [left_arg, operator, right_arg]
    operator(left_arg, right_arg) is returned"""
    return token_lst[1](token_lst[0], token_lst[2])


def formatted_bool_eval(token_lst, empty_res=empty_res):
    """eval a formatted (i.e. of the form 'ToFa(ToF)') string"""
    if not token_lst:
        return empty_res

    if len(token_lst) == 1:
        return token_lst[0]

    has_parens, l_paren, r_paren = parens(token_lst)

    if not has_parens:
        return bool_eval(token_lst)

    token_lst[l_paren:r_paren + 1] = [bool_eval(token_lst[l_paren+1:r_paren])]

    return formatted_bool_eval(token_lst, bool_eval)


def nested_bool_eval(s):
    """The actual 'eval' routine,
    if 's' is empty, 'True' is returned,
    otherwise 's' is evaluated according to parentheses nesting.
    The format assumed:
        [1] 'LEFT OPERATOR RIGHT',
        where LEFT and RIGHT are either:
                True or False or '(' [1] ')' (subexpression in parentheses)
    """
    return formatted_bool_eval(create_token_lst(s))

Простойтесты дают:

>>> print nested_bool_eval('')
True
>>> print nested_bool_eval('False')
False
>>> print nested_bool_eval('True or False')
True
>>> print nested_bool_eval('True and False')
False
>>> print nested_bool_eval('(True or False) and (True or False)')
True
>>> print nested_bool_eval('(True or False) and (True and False)')
False
>>> print nested_bool_eval('(True or False) or (True and False)')
True
>>> print nested_bool_eval('(True and False) or (True and False)')
False
>>> print nested_bool_eval('(True and False) or (True and (True or False))')
True

[Возможно, частично не по теме]

Обратите внимание, что вы можете легко настроить токены (как операнды, так и операторы), которые вы используете ссредство для внедрения зависимостей бедного человека (token_to_char=token_to_char и друзья), позволяющее одновременно иметь несколько различных оценщиков (просто сброс глобалов «injected-by-default» оставит вам одно поведение).

Например:

def fuzzy_bool_eval(s):
    """as normal, but:
    - an argument 'Maybe' may be :)) present
    - algebra is:
    [one of 'True', 'False', 'Maybe'] [one of 'or', 'and'] 'Maybe' -> 'Maybe'
    """
    Maybe = 'Maybe' # just an object with nice __str__

    def or_op(left, right):
        return (Maybe if Maybe in [left, right] else (left or right))

    def and_op(left, right):
        args = [left, right]

        if Maybe in args:
            if True in args:
                return Maybe # Maybe and True -> Maybe
            else:
                return False # Maybe and False -> False

        return left and right

    str_to_token = {'True':True,
                    'False':False,
                    'Maybe':Maybe,
                    'and':and_op,
                    'or':or_op,
                    '(':'(',
                    ')':')'}

    token_lst = create_token_lst(s, str_to_token=str_to_token)

    return formatted_bool_eval(token_lst)

дает:

>>> print fuzzy_bool_eval('')
True
>>> print fuzzy_bool_eval('Maybe')
Maybe
>>> print fuzzy_bool_eval('True or False')
True
>>> print fuzzy_bool_eval('True or Maybe')
Maybe
>>> print fuzzy_bool_eval('False or (False and Maybe)')
False
11 голосов
/ 18 марта 2010

Совсем нетрудно написать оценщик, который может это обработать, например, используя pyparsing . У вас есть только несколько операций для обработки (и, или, и группировки?), Поэтому вы сможете проанализировать и оценить их самостоятельно.

Вам не нужно явно формировать двоичное дерево для оценки выражения.

8 голосов
/ 18 марта 2010

Если вы устанавливаете диктанты с интересующими вас местными жителями и глобалами, вы сможете безопасно передать их вместе с выражением в eval().

4 голосов
/ 12 сентября 2012

Звучит как кусок пирога с использованием логического модуля SymPy. У них даже есть пример этого на документах: http://docs.sympy.org/0.7.1/modules/logic.html

...