草庐IT

c# - 在 C# : where to start? 中解析骰子表达式(例如 3d6+5)

coder 2024-05-27 原文

所以我希望能够在 C# 中解析和计算“骰子表达式”。骰子表达式定义如下:

<expr> :=   <expr> + <expr>
            | <expr> - <expr>
            | [<number>]d(<number>|%)
            | <number>
<number> := positive integer

例如d6+20-2d3 将被允许,并且应该评估为

rand.Next(1, 7) + 20 - (rand.Next(1, 4) + rand.Next(1, 4))

另外 d% 应该等同于 d100

我知道我可以拼凑出一些解决方案,但我也知道这似乎是一个非常典型的计算机科学类型的问题,因此我应该研究一些 super 优雅的解决方案。

我希望我的解析结果具有以下功能:

  • 我应该能够输出表达式的规范化形式;我首先考虑骰子,按骰子大小排序,并且总是带有前缀。所以例如上面的示例将变为 1d6-2d3+20。此外,d% 的任何实例都将变成规范化形式的 d100
  • 我应该能够随意计算表达式,每次滚动不同的随机数。
  • 我应该能够在所有掷骰子都最大化的情况下评估表达式,例如上面的示例将(确定性地)给出 1*6+20+2*3 = 32

我知道这正是 Haskell 以及其他函数式语言擅长的类型,但如果可能的话我想留在 C# 中。

我最初的想法倾向于递归、列表,也许还有一些 LINQ,但同样,如果我在没有知情人士的指导下尝试,我确信它最终会变得一团糟。

另一种可能有效的策略是一些初始的基于正则表达式的字符串替换,将骰子表达式转换为 rand.Next 调用,然后进行即时评估或编译……这会不会实际工作?我怎样才能避免每次都创建一个新的 rand 对象?

最佳答案

这是我最终想出的:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text.RegularExpressions;

public enum DiceExpressionOptions
{
    None,
    SimplifyStringValue
}
public class DiceExpression
{
    /* <expr> :=   <expr> + <expr>
     *           | <expr> - <expr>
     *           | [<number>]d(<number>|%)
     *           | <number>
     * <number> := positive integer
     * */
    private static readonly Regex numberToken = new Regex("^[0-9]+$");
    private static readonly Regex diceRollToken = new Regex("^([0-9]*)d([0-9]+|%)$");

    public static readonly DiceExpression Zero = new DiceExpression("0");

    private List<KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>> nodes = new List<KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>>();

    public DiceExpression(string expression)
        : this(expression, DiceExpressionOptions.None)
    { }
    public DiceExpression(string expression, DiceExpressionOptions options)
    {
        // A well-formed dice expression's tokens will be either +, -, an integer, or XdY.
        var tokens = expression.Replace("+", " + ").Replace("-", " - ").Split(' ', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

        // Blank dice expressions end up being DiceExpression.Zero.
        if (!tokens.Any())
        {
            tokens = new[] { "0" };
        }

        // Since we parse tokens in operator-then-operand pairs, make sure the first token is an operand.
        if (tokens[0] != "+" && tokens[0] != "-")
        {
            tokens = (new[] { "+" }).Concat(tokens).ToArray();
        }

        // This is a precondition for the below parsing loop to make any sense.
        if (tokens.Length % 2 != 0)
        {
            throw new ArgumentException("The given dice expression was not in an expected format: even after normalization, it contained an odd number of tokens.");
        }

        // Parse operator-then-operand pairs into this.nodes.
        for (int tokenIndex = 0; tokenIndex < tokens.Length; tokenIndex += 2)
        {
            var token = tokens[tokenIndex];
            var nextToken = tokens[tokenIndex + 1];

            if (token != "+" && token != "-")
            {
                throw new ArgumentException("The given dice expression was not in an expected format.");
            }
            int multiplier = token == "+" ? +1 : -1;

            if (DiceExpression.numberToken.IsMatch(nextToken))
            {
                this.nodes.Add(new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(multiplier, new NumberNode(int.Parse(nextToken))));
            }
            else if (DiceExpression.diceRollToken.IsMatch(nextToken))
            {
                var match = DiceExpression.diceRollToken.Match(nextToken);
                int numberOfDice = match.Groups[1].Value == string.Empty ? 1 : int.Parse(match.Groups[1].Value);
                int diceType = match.Groups[2].Value == "%" ? 100 : int.Parse(match.Groups[2].Value);
                this.nodes.Add(new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(multiplier, new DiceRollNode(numberOfDice, diceType)));
            }
            else
            {
                throw new ArgumentException("The given dice expression was not in an expected format: the non-operand token was neither a number nor a dice-roll expression.");
            }
        }

        // Sort the nodes in an aesthetically-pleasing fashion.
        var diceRollNodes = this.nodes.Where(pair => pair.Value.GetType() == typeof(DiceRollNode))
                                      .OrderByDescending(node => node.Key)
                                      .ThenByDescending(node => ((DiceRollNode)node.Value).DiceType)
                                      .ThenByDescending(node => ((DiceRollNode)node.Value).NumberOfDice);
        var numberNodes = this.nodes.Where(pair => pair.Value.GetType() == typeof(NumberNode))
                                    .OrderByDescending(node => node.Key)
                                    .ThenByDescending(node => node.Value.Evaluate());

        // If desired, merge all number nodes together, and merge dice nodes of the same type together.
        if (options == DiceExpressionOptions.SimplifyStringValue)
        {
            int number = numberNodes.Sum(pair => pair.Key * pair.Value.Evaluate());
            var diceTypes = diceRollNodes.Select(node => ((DiceRollNode)node.Value).DiceType).Distinct();
            var normalizedDiceRollNodes = from type in diceTypes
                                          let numDiceOfThisType = diceRollNodes.Where(node => ((DiceRollNode)node.Value).DiceType == type).Sum(node => node.Key * ((DiceRollNode)node.Value).NumberOfDice)
                                          where numDiceOfThisType != 0
                                          let multiplicand = numDiceOfThisType > 0 ? +1 : -1
                                          let absNumDice = Math.Abs(numDiceOfThisType)
                                          orderby multiplicand descending
                                          orderby type descending
                                          select new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(multiplicand, new DiceRollNode(absNumDice, type));

            this.nodes = (number == 0 ? normalizedDiceRollNodes
                                      : normalizedDiceRollNodes.Concat(new[] { new KeyValuePair<int, IDiceExpressionNode>(number > 0 ? +1 : -1, new NumberNode(number)) })).ToList();
        }
        // Otherwise, just put the dice-roll nodes first, then the number nodes.
        else
        {
            this.nodes = diceRollNodes.Concat(numberNodes).ToList();
        }
    }

    public override string ToString()
    {
        string result = (this.nodes[0].Key == -1 ? "-" : string.Empty) + this.nodes[0].Value.ToString();
        foreach (var pair in this.nodes.Skip(1))
        {
            result += pair.Key == +1 ? " + " : " − "; // NOTE: unicode minus sign, not hyphen-minus '-'.
            result += pair.Value.ToString();
        }
        return result;
    }
    public int Evaluate()
    {
        int result = 0;
        foreach (var pair in this.nodes)
        {
            result += pair.Key * pair.Value.Evaluate();
        }
        return result;
    }
    public decimal GetCalculatedAverage()
    {
        decimal result = 0;
        foreach (var pair in this.nodes)
        {
            result += pair.Key * pair.Value.GetCalculatedAverage();
        }
        return result;
    }

    private interface IDiceExpressionNode
    {
        int Evaluate();
        decimal GetCalculatedAverage();
    }
    private class NumberNode : IDiceExpressionNode
    {
        private int theNumber;
        public NumberNode(int theNumber)
        {
            this.theNumber = theNumber;
        }
        public int Evaluate()
        {
            return this.theNumber;
        }

        public decimal GetCalculatedAverage()
        {
            return this.theNumber;
        }
        public override string ToString()
        {
            return this.theNumber.ToString();
        }
    }
    private class DiceRollNode : IDiceExpressionNode
    {
        private static readonly Random roller = new Random();

        private int numberOfDice;
        private int diceType;
        public DiceRollNode(int numberOfDice, int diceType)
        {
            this.numberOfDice = numberOfDice;
            this.diceType = diceType;
        }

        public int Evaluate()
        {
            int total = 0;
            for (int i = 0; i < this.numberOfDice; ++i)
            {
                total += DiceRollNode.roller.Next(1, this.diceType + 1);
            }
            return total;
        }

        public decimal GetCalculatedAverage()
        {
            return this.numberOfDice * ((this.diceType + 1.0m) / 2.0m);
        }

        public override string ToString()
        {
            return string.Format("{0}d{1}", this.numberOfDice, this.diceType);
        }

        public int NumberOfDice
        {
            get { return this.numberOfDice; }
        }
        public int DiceType
        {
            get { return this.diceType; }
        }
    }
}

关于c# - 在 C# : where to start? 中解析骰子表达式(例如 3d6+5),我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/1250994/

有关c# - 在 C# : where to start? 中解析骰子表达式(例如 3d6+5)的更多相关文章

  1. Ruby 解析字符串 - 2

    我有一个字符串input="maybe(thisis|thatwas)some((nice|ugly)(day|night)|(strange(weather|time)))"Ruby中解析该字符串的最佳方法是什么?我的意思是脚本应该能够像这样构建句子:maybethisissomeuglynightmaybethatwassomenicenightmaybethiswassomestrangetime等等,你明白了......我应该一个字符一个字符地读取字符串并构建一个带有堆栈的状态机来存储括号值以供以后计算,还是有更好的方法?也许为此目的准备了一个开箱即用的库?

  2. ruby - 解析 RDFa、微数据等的最佳方式是什么,使用统一的模式/词汇(例如 schema.org)存储和显示信息 - 2

    我主要使用Ruby来执行此操作,但到目前为止我的攻击计划如下:使用gemsrdf、rdf-rdfa和rdf-microdata或mida来解析给定任何URI的数据。我认为最好映射到像schema.org这样的统一模式,例如使用这个yaml文件,它试图描述数据词汇表和opengraph到schema.org之间的转换:#SchemaXtoschema.orgconversion#data-vocabularyDV:name:namestreet-address:streetAddressregion:addressRegionlocality:addressLocalityphoto:i

  3. ruby - 用逗号、双引号和编码解析 csv - 2

    我正在使用ruby​​1.9解析以下带有MacRoman字符的csv文件#encoding:ISO-8859-1#csv_parse.csvName,main-dialogue"Marceu","Giveittohimóhe,hiswife."我做了以下解析。require'csv'input_string=File.read("../csv_parse.rb").force_encoding("ISO-8859-1").encode("UTF-8")#=>"Name,main-dialogue\r\n\"Marceu\",\"Giveittohim\x97he,hiswife.\"\

  4. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx? - 2

    我的瘦服务器配置了nginx,我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例,但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点? 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器,例如server{listen80;server

  5. ruby 正则表达式 - 如何替换字符串中匹配项的第 n 个实例 - 2

    在我的应用程序中,我需要能够找到所有数字子字符串,然后扫描每个子字符串,找到第一个匹配范围(例如5到15之间)的子字符串,并将该实例替换为另一个字符串“X”。我的测试字符串s="1foo100bar10gee1"我的初始模式是1个或多个数字的任何字符串,例如,re=Regexp.new(/\d+/)matches=s.scan(re)给出["1","100","10","1"]如果我想用“X”替换第N个匹配项,并且只替换第N个匹配项,我该怎么做?例如,如果我想替换第三个匹配项“10”(匹配项[2]),我不能只说s[matches[2]]="X"因为它做了两次替换“1fooX0barXg

  6. c# - 如何在 ruby​​ 中调用 C# dll? - 2

    如何在ruby​​中调用C#dll? 最佳答案 我能想到几种可能性:为您的DLL编写(或找人编写)一个COM包装器,如果它还没有,则使用Ruby的WIN32OLE库来调用它;看看RubyCLR,其中一位作者是JohnLam,他继续在Microsoft从事IronRuby方面的工作。(估计不会再维护了,可能不支持.Net2.0以上的版本);正如其他地方已经提到的,看看使用IronRuby,如果这是您的技术选择。有一个主题是here.请注意,最后一篇文章实际上来自JohnLam(看起来像是2009年3月),他似乎很自在地断言RubyCL

  7. C# 到 Ruby sha1 base64 编码 - 2

    我正在尝试在Ruby中复制Convert.ToBase64String()行为。这是我的C#代码:varsha1=newSHA1CryptoServiceProvider();varpasswordBytes=Encoding.UTF8.GetBytes("password");varpasswordHash=sha1.ComputeHash(passwordBytes);returnConvert.ToBase64String(passwordHash);//returns"W6ph5Mm5Pz8GgiULbPgzG37mj9g="当我在Ruby中尝试同样的事情时,我得到了相同sha

  8. ruby-on-rails - 我更新了 ruby​​ gems,现在到处都收到解析树错误和弃用警告! - 2

    简而言之错误:NOTE:Gem::SourceIndex#add_specisdeprecated,useSpecification.add_spec.Itwillberemovedonorafter2011-11-01.Gem::SourceIndex#add_speccalledfrom/opt/local/lib/ruby/site_ruby/1.8/rubygems/source_index.rb:91./opt/local/lib/ruby/gems/1.8/gems/rails-2.3.8/lib/rails/gem_dependency.rb:275:in`==':und

  9. 世界前沿3D开发引擎HOOPS全面讲解——集3D数据读取、3D图形渲染、3D数据发布于一体的全新3D应用开发工具 - 2

    无论您是想搭建桌面端、WEB端或者移动端APP应用,HOOPSPlatform组件都可以为您提供弹性的3D集成架构,同时,由工业领域3D技术专家组成的HOOPS技术团队也能为您提供技术支持服务。如果您的客户期望有一种在多个平台(桌面/WEB/APP,而且某些客户端是“瘦”客户端)快速、方便地将数据接入到3D应用系统的解决方案,并且当访问数据时,在各个平台上的性能和用户体验保持一致,HOOPSPlatform将帮助您完成。利用HOOPSPlatform,您可以开发在任何环境下的3D基础应用架构。HOOPSPlatform可以帮您打造3D创新型产品,HOOPSSDK包含的技术有:快速且准确的CAD

  10. ruby - 使用 `+=` 和 `send` 方法 - 2

    如何将send与+=一起使用?a=20;a.send"+=",10undefinedmethod`+='for20:Fixnuma=20;a+=10=>30 最佳答案 恐怕你不能。+=不是方法,而是语法糖。参见http://www.ruby-doc.org/docs/ProgrammingRuby/html/tut_expressions.html它说Incommonwithmanyotherlanguages,Rubyhasasyntacticshortcut:a=a+2maybewrittenasa+=2.你能做的最好的事情是:

随机推荐