2012-11-16 g6k.rb #2

01-poland.py

#!/usr/bin/env python

import sys

class PolandParser:
    """
    EXPR := '(' EXPR ')' | OP TERM TERM
    TERM := EXPR | NUM
    OP   := '+' | '-' | '*' | '/'
    NUM  := (any integer)
    """

    def __init__(self, line):
        """
        >>> parser = PolandParser('+ 1 (+ + 1 2 (* 3 4))')
        >>> parser.tokens
        ['+', '1', '(', '+', '+', '1', '2', '(', '*', '3', '4', ')', ')']
        """
        line = line.replace('(', ' ( ').replace(')', ' ) ')
        self.tokens = line.split()

    def run(self):
        """
        >>> parser = PolandParser('+ 1 (+ + 1 2 (* 3 4))')
        >>> parser.run()
        16
        >>> parser = PolandParser('(+ (+ 1 1) (+ 1 1))')
        >>> parser.run()
        4
        >>> parser = PolandParser('(+ (+ (- 99 11) (+ 11 11)) -111)')
        >>> parser.run()
        -1

        >>> parser = PolandParser('(+ (+ 1 1) (+ 1 1)')
        >>> parser.run()
        Traceback (most recent call last):
        Exception: tokens are insufficient
        """
        try:
            return self.parse_expr()
        except IndexError:
            raise Exception('tokens are insufficient')

    def parse_expr(self):
        """"
        >>> parser = PolandParser('(+ 7 5)')
        >>> parser.parse_expr()
        12
        >>> parser = PolandParser('+ 7 5')
        >>> parser.parse_expr()
        12

        >>> parser = PolandParser('(+ 7 5 ]')
        >>> parser.parse_expr()
        Traceback (most recent call last):
        Exception: unclosed parenthesis: ]

        >>> parser = PolandParser('7 5')
        >>> parser.parse_expr()
        Traceback (most recent call last):
        Exception: no operator: 7
        """
        token = self.tokens.pop(0)
        if token == '(':
            value = self.parse_expr()
            token2 = self.tokens.pop(0)
            if token2 == ')':
                return value
            else:
                raise Exception("unclosed parenthesis: %s" % token2)
        elif token == '+':
            value1 = self.parse_term()
            value2 = self.parse_term()
            return value1 + value2
        elif token == '-':
            value1 = self.parse_term()
            value2 = self.parse_term()
            return value1 - value2
        elif token == '*':
            value1 = self.parse_term()
            value2 = self.parse_term()
            return value1 * value2
        elif token == '/':
            value1 = self.parse_term()
            value2 = self.parse_term()
            return value1 / value2
        else:
            raise Exception("no operator: %s" % token)

    def parse_term(self):
        """"
        >>> parser = PolandParser('7')
        >>> parser.parse_term()
        7
        >>> parser = PolandParser('(+ 7 5)')
        >>> parser.parse_term()
        12
        """
        try:
            num = int(self.tokens[0])
            self.tokens.pop(0)
            return num
        except ValueError:
            return self.parse_expr()


if __name__ == '__main__':
    line = sys.stdin.readline().strip()
    parser = PolandParser(line)
    print parser.run()

doctest

$ python -m doctest -v 01-poland.py
Trying:
    parser = PolandParser('+ 1 (+ + 1 2 (* 3 4))')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.tokens
Expecting:
    ['+', '1', '(', '+', '+', '1', '2', '(', '*', '3', '4', ')', ')']
ok
Trying:
    parser = PolandParser('(+ 7 5)')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.parse_expr()
Expecting:
    12
ok
Trying:
    parser = PolandParser('+ 7 5')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.parse_expr()
Expecting:
    12
ok
Trying:
    parser = PolandParser('(+ 7 5 ]')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.parse_expr()
Expecting:
    Traceback (most recent call last):
    Exception: unclosed parenthesis: ]
ok
Trying:
    parser = PolandParser('7 5')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.parse_expr()
Expecting:
    Traceback (most recent call last):
    Exception: no operator: 7
ok
Trying:
    parser = PolandParser('7')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.parse_term()
Expecting:
    7
ok
Trying:
    parser = PolandParser('(+ 7 5)')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.parse_term()
Expecting:
    12
ok
Trying:
    parser = PolandParser('+ 1 (+ + 1 2 (* 3 4))')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.run()
Expecting:
    16
ok
Trying:
    parser = PolandParser('(+ (+ 1 1) (+ 1 1))')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.run()
Expecting:
    4
ok
Trying:
    parser = PolandParser('(+ (+ (- 99 11) (+ 11 11)) -111)')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.run()
Expecting:
    -1
ok
Trying:
    parser = PolandParser('(+ (+ 1 1) (+ 1 1)')
Expecting nothing
ok
Trying:
    parser.run()
Expecting:
    Traceback (most recent call last):
    Exception: tokens are insufficient
ok
2 items had no tests:
    01-poland
    01-poland.PolandParser
4 items passed all tests:
   2 tests in 01-poland.PolandParser.__init__
   8 tests in 01-poland.PolandParser.parse_expr
   4 tests in 01-poland.PolandParser.parse_term
   8 tests in 01-poland.PolandParser.run
22 tests in 6 items.
22 passed and 0 failed.
Test passed.

if name == '__main__':がなくても、コードは動きます。
この1行は、このファイルが他のスクリプトから import されたときのためにつけています。

この1行がない場合、他のスクリプトから import されたときにも PolandParser が実際に走ってしまいます。
たいてい import される場合は単にクラスを定義するだけにとどめておきたいので、
この1行をつけることで「直接コードを実行したときのみ、標準入力やコマンドライン引数をもとに走らせる」ことができます。

こうしておけば、他のスクリプトから次のようにPolandParserクラスが再利用できるので便利です。
（ただしこの場合ファイル名を数字から始めることはできないので、poland.pyとして保存したものとします）

#!/usr/bin/env python

import sys
from poland import PolandParser

# 対話的に計算させてみる
while True:
    sys.stdout.write('> ')
    line = sys.stdin.readline().strip()
    print PolandParser(line).run()

理解しました！
丁寧にありがとうございます。
直接でも間接でも使えるようにする配慮なのですね。たまに起動スクリプトがPythonが使われてて、覗くと↑みたいなのが書かれててなんだろうと思っていたのでした。