如何用AWK或sed或Perl替换这样的文本？高手测试 :)

预言家

想把乘法符号 "*" 替换成 "tensor", 指数符号 "^" 替换成 "p_tensor"

替换规则如下:
        a(k)^n --> p_tensor(n,a(k))
        a(i)*a(j) --> tensor(a(i),a(j)), when i=/=j
但当乘法符号 "*" 出现在数字和a(i)之间时, 譬如 3*a(i), 则保留该符号"*"，不进行替换

譬如,

        5*a(i)*a(j)*(a(k1)+3*a(k2)) --> 5*tensor(tensor(a(i),a(j)),a(k1)+3*a(k2))
        a(i)^2*a(j)^2  --> tensor(p_tensor(2,a(i)),p_tensor(2,a(j)))
        ...

现在想用AWK 或 Sed 或 Perl 对下面的表达式进行替换（有多行类似这样的）:

        3*a(3)^2+6*a(1)^2*(5*a(2)^2-2*a(4))+6*a(2)*a(4)+6*a(1)*(-4*a(2)*a(3)+a(5))

有办法可以实现麽?

替换后的结果应该是这样子的：

        3*p_tensor(2,a(3))+6*tensor(p_tensor(2,a(1)),(5*p_tensor(2,a(2))-2*a(4))+6*tensor(a(2),a(4))+6*tensor(a(1),(-4*tensor(a(2),a(3))+a(5))

yinyuemi

这已经不是简单的替换吧，应该是写一个命令解释器

预言家

yinyuemi 发表于 2012-12-14 01:53
这已经不是简单的替换吧，应该是写一个命令解释器

可以讲讲怎样写一个处理这个简单算法的命令解释器吗？

mcshell

yinyuemi 发表于 2012-12-14 01:53
这已经不是简单的替换吧，应该是写一个命令解释器

同意~~
我用平衡组只能取出所有符合要求的元素，替换的话 就麻烦了。。替换还要嵌套回去

seesea2517

括号和你的结果有此许不同，你检查检查，另外从简考虑，使用 /([a-z]+\([^()^]+\))\^([0-9])/ 的正则，所以暂不支持a(a(i))^2这样的嵌套格式，只支持 a(i)^2 的单层格式，如果有需要你再改进这个正则就行了：

1. [seesea2517@UC ~]# awk -f a.awk a.txt
   
2. 原始：5*a(i)*a(j)*(a(k1)+3*a(k2))
   
3. 替换：5*tensor(tensor(a(i),a(j)),(a(k1)+3*a(k2)))
   
4. -------------
   
5. 原始：a(i)^2*a(j)^2
   
6. 替换：tensor(p_tensor(2,a(i)),p_tensor(2,a(j)))
   
7. -------------
   
8. 原始：3*a(3)^2+6*a(1)^2*(5*a(2)^2-2*a(4))+6*a(2)*a(4)+6*a(1)*(-4*a(2)*a(3)+a(5))
   
9. 
   
10. 替换：3*p_tensor(2,a(3))+6*tensor(p_tensor(2,a(1)),(5*p_tensor(2,a(2))-2*a(4)))+
    
11. 6*tensor(a(2),a(4))+6*tensor(a(1),(-4*tensor(a(2),a(3))+a(5)))
    
12. -------------
    
13. 原始：5*a(2)^2-2*a(4)
    
14. 替换：5*p_tensor(2,a(2))-2*a(4)
    
15. -------------
    
16. 
    
17. [seesea2517@UC ~]# cat a.txt
    
18. 5*a(i)*a(j)*(a(k1)+3*a(k2))
    
19. a(i)^2*a(j)^2
    
20. 3*a(3)^2+6*a(1)^2*(5*a(2)^2-2*a(4))+6*a(2)*a(4)+6*a(1)*(-4*a(2)*a(3)+a(5))
    
21. 5*a(2)^2-2*a(4)
    
22. [seesea2517@UC ~]# cat a.awk
    
23. function tensor(line, _ARGEND_, ar, len, i, str, flag, ar_tokens, count, result,
    
24. temp)
    
25. {
    
26.     count = 0
    
27.     str  = ""
    
28.     flag = 0
    
29.     i = 1
    
30.     len  = split(line, ar, "")
    
31. 
    
32.     if (ar[1] == "(")
    
33.     {
    
34.         if (ar[len] != ")")
    
35.         {
    
36.             print "括号不匹配。"
    
37.             exit
    
38.         }
    
39. 
    
40.         ++i
    
41.         --len
    
42.     }
    
43. 
    
44.     for (; i <= len; ++i)
    
45.     {
    
46.         if (ar[i] == "(")
    
47.             flag++
    
48. 
    
49.         if (ar[i] == ")")
    
50.             flag--
    
51. 
    
52.         if (flag < 0)
    
53.         {
    
54.             print "括号不匹配。"
    
55.             exit
    
56.         }
    
57. 
    
58.         if (flag == 0 && (ar[i] ~ /[+*/]/ || (ar[i] == "-" && ar[i-1] ~ /[0-9)]/
    
59. )))
    
60.         {
    
61.             ar_tokens[count++] = ar[i]
    
62.             str = ""
    
63.             continue
    
64.         }
    
65. 
    
66.         str = str""ar[i]
    
67.         if (i == len || (ar[i+1] ~ /[-+*/]/ && flag == 0))
    
68.         {
    
69.             if (str ~ /^\(/)
    
70.             {
    
71.                 ar_tokens[count++] = "("tensor(str)")"
    
72.             } else {
    
73.                 ar_tokens[count++] = str
    
74.             }
    
75.         }
    
76.     }
    
77. 
    
78.     result = ""
    
79.     temp = ""
    
80.     for (i = 0; i < count; ++i)
    
81.     {
    
82.         if (temp == "")
    
83.             temp = ar_tokens[i]
    
84. 
    
85.         if (ar_tokens[i+1] == "*" && temp !~ /^[-0-9]+$|^$/)
    
86.         {
    
87.             temp = "tensor("temp","ar_tokens[i+2]")"
    
88.             i += 2
    
89. 
    
90.             if (i < count)
    
91.             {
    
92.                 i--
    
93.                 continue
    
94.             }
    
95.         }
    
96. 
    
97.         result = result""temp
    
98.         temp = ""
    
99.     }
    
100. 
     
101.     return result
     
102. }
     
103. 
     
104. BEGIN {
     
105.     FS=""
     
106. }
     
107. 
     
108. {
     
109.     print "原始：" $0
     
110.     print "替换：" gensub(/([a-z]+\([^()^]+\))\^([0-9])/, "p_tensor(\\2,\\1)", "g", tensor($0))
     
111.     print "-------------"
     
112. }

复制代码

seesea2517

屏幕宽度不够换行了，修正一下：

1. [seesea2517@UC ~]# awk -f a.awk a.txt
   
2. 原始：5*a(i)*a(j)*(a(k1)+3*a(k2))
   
3. 替换：5*tensor(tensor(a(i),a(j)),(a(k1)+3*a(k2)))
   
4. -------------
   
5. 原始：a(i)^2*a(j)^2
   
6. 替换：tensor(p_tensor(2,a(i)),p_tensor(2,a(j)))
   
7. -------------
   
8. 原始：3*a(3)^2+6*a(1)^2*(5*a(2)^2-2*a(4))+6*a(2)*a(4)+6*a(1)*(-4*a(2)*a(3)+a(5))
   
9. 
   
10. 替换：3*p_tensor(2,a(3))+6*tensor(p_tensor(2,a(1)),(5*p_tensor(2,a(2))-2*a(4)))+6*tensor(a(2),a(4))+6*tensor(a(1),(-4*tensor(a(2),a(3))+a(5)))
    
11. -------------
    
12. 原始：5*a(2)^2-2*a(4)
    
13. 替换：5*p_tensor(2,a(2))-2*a(4)
    
14. -------------
    
15. 
    
16. [seesea2517@UC ~]# cat a.txt
    
17. 5*a(i)*a(j)*(a(k1)+3*a(k2))
    
18. a(i)^2*a(j)^2
    
19. 3*a(3)^2+6*a(1)^2*(5*a(2)^2-2*a(4))+6*a(2)*a(4)+6*a(1)*(-4*a(2)*a(3)+a(5))
    
20. 5*a(2)^2-2*a(4)
    
21. [seesea2517@UC ~]# cat a.awk
    
22. function tensor(line, _ARGEND_, ar, len, i, str, flag, ar_tokens, count, result, temp)
    
23. {
    
24.     count = 0
    
25.     str  = ""
    
26.     flag = 0
    
27.     i = 1
    
28.     len  = split(line, ar, "")
    
29. 
    
30.     if (ar[1] == "(")
    
31.     {
    
32.         if (ar[len] != ")")
    
33.         {
    
34.             print "括号不匹配。"
    
35.             exit
    
36.         }
    
37. 
    
38.         ++i
    
39.         --len
    
40.     }
    
41. 
    
42.     for (; i <= len; ++i)
    
43.     {
    
44.         if (ar[i] == "(")
    
45.             flag++
    
46. 
    
47.         if (ar[i] == ")")
    
48.             flag--
    
49. 
    
50.         if (flag < 0)
    
51.         {
    
52.             print "括号不匹配。"
    
53.             exit
    
54.         }
    
55. 
    
56.         if (flag == 0 && (ar[i] ~ /[+*/]/ || (ar[i] == "-" && ar[i-1] ~ /[0-9)]/)))
    
57.         {
    
58.             ar_tokens[count++] = ar[i]
    
59.             str = ""
    
60.             continue
    
61.         }
    
62. 
    
63.         str = str""ar[i]
    
64.         if (i == len || (ar[i+1] ~ /[-+*/]/ && flag == 0))
    
65.         {
    
66.             if (str ~ /^\(/)
    
67.             {
    
68.                 ar_tokens[count++] = "("tensor(str)")"
    
69.             } else {
    
70.                 ar_tokens[count++] = str
    
71.             }
    
72.         }
    
73.     }
    
74. 
    
75.     result = ""
    
76.     temp = ""
    
77.     for (i = 0; i < count; ++i)
    
78.     {
    
79.         if (temp == "")
    
80.             temp = ar_tokens[i]
    
81. 
    
82.         if (ar_tokens[i+1] == "*" && temp !~ /^[-0-9]+$|^$/)
    
83.         {
    
84.             temp = "tensor("temp","ar_tokens[i+2]")"
    
85.             i += 2
    
86. 
    
87.             if (i < count)
    
88.             {
    
89.                 i--
    
90.                 continue
    
91.             }
    
92.         }
    
93. 
    
94.         result = result""temp
    
95.         temp = ""
    
96.     }
    
97. 
    
98.     return result
    
99. }
    
100. 
     
101. BEGIN {
     
102.     FS=""
     
103. }
     
104. 
     
105. {
     
106.     print "原始：" $0
     
107.     print "替换：" gensub(/([a-z]+\([^()^]+\))\^([0-9])/, "p_tensor(\\2,\\1)", "g", tensor($0))
     
108.     print "-------------"
     
109. }

复制代码

预言家

很好很强大 搬来板凳细看

seesea2517 发表于 2012-12-14 10:14
屏幕宽度不够换行了，修正一下：

seesea2517

回复 7# 预言家


    代码很丑，能不看尽量别看……

预言家

完美！

在倒数第三行加上"+", 这样当指数为多位数字的时候，也可以匹配
print "替换：" gensub(/([a-z]+\([^()^]+\))\^([0-9]+)/, "p_tensor(\\2,\\1)", "g", tensor($0))


回复 6# seesea2517


   

预言家

seesea2517 发表于 2012-12-14 11:09
回复 7# 预言家

哈 强大就好

以下是用perl写的，只能匹配最简单的情形，没有你的强大

1. 
   
2. $cat tensor.pl
   
3. 
   
4. while(<>) {
   
5.    s/(a\(\d+\))\^(\d+)/p_tensor($2,$1)/g;
   
6.    s/(a\((\d+)\))\*(a\((\d+)\))/tensor($1, $3)/g if $2 != $4;
   
7.    print;
   
8. }
   

复制代码

1. 
   
2. echo "3*a(3)^2+6*a(1)^2*(5*a(2)^2-2*a(4))+6*a(2)*a(4)+6*a(1)*(-4*a(2)*a(3)+a(5))" | perl tensor.pl
   

复制代码

得到

1. 
   
2.   3*p_tensor(2,a(3))+**6*p_tensor(2,a(1))*(5*p_tensor(2,a(2))**-2*a(4))+6*tensor(a(2), a(4))+6*a(1)*(-4*tensor(a(2), a(3))+a(5))
   

复制代码