如果想要動手嘗試一下，就需要安裝一下這個 python 視覺化函式庫。
Python 的 ast 函式庫有一個 parse 方法，可以把傳入的內容，解析成一個 AST。然後我們使用 ast.dump 將其匯出並列印。
注意：indent 這個參數是 Python 3.9 以後才有的，如果版本低的話，可以去掉，只會影響最後輸出的格式。
好了，就是這麼簡單。我們已經做到了，因為這個函式庫的功能很強大，但這裡只是用到一點點而已。其實這裡已經可以看出基本的結構了，不過我的目的是生成這棵樹的 JSON 表示。我想要使用上面的Python 繪圖庫把它繪製出來，它所支援的輸入是JSON，並且它的格式為：
{
"name": "A",
"children": [
"name": "B",
"children": []
]
}"""
Python's AST
利用 Python 的 ast 模块来解析表达式（简单的二元运算），
然后通过遍历语法树来生成 JSON 表示，再使用 PYthon 的库来
将其可视化。这个程序的目的是为了验证自己写的简易解析器是否正确。
"""
import ast
import json
# 操作类型和操作符映射的字典
OPERATORS = {
ast.Add: "+",
ast.Sub: "-",
ast.Mult: "*",
ast.Div: "/"
}
def generate(tree: ast.Module):
"""
generate expression AST's representation of JSON
"""
if not tree:
raise Exception("Emtpy AST tree!")
if tree.__class__ == ast.Module:
print(json.dumps({
"name": "Expr",
"children": [DFS(tree.body[0].value)] # type: ignore
}, indent=4))
def DFS(node):
"""
DFS AST
"""
if not node:
return {}
if node.__class__ == ast.BinOp:
return {
"name": "BinOp",
"children": [
{
"name": "left",
"children": [
DFS(node.left)
]
},
DFS(node.op),
{
"name": "left",
"children": [
DFS(node.right)
]
}
]
}
if node.__class__ == ast.Constant:
return {
"name": "NUMBER",
"children": [
{
"name": str(node.value) # Python 的绘图库，必须是字符串才能正常显示
}
]
}
if node.__class__ in [ast.Add, ast.Sub, ast.Mult, ast.Div]:
return {
"name": "Op",
"children": [
{
"name": OPERATORS[node.__class__]
}
]
}
# 这里我只处理 加减乘除和数字类型的运行
raise Exception("There is not support extra type.")
if __name__ == "__main__":
ast_tree = ast.parse("1+2+3+4+5")
print(ast.dump(ast_tree, indent=4))
generate(ast_tree)運行結果：
我這裡會輸出兩個東西，一個是AST 的dump；另一個是AST 的JSON 表示（邏輯結構的JSON 表示，不是物件的JSON 表示）。
把列印出來的 JSON 字串複製進文件，命名為 data.json。我感覺直接輸出到控制台蠻有意思的，我喜歡直接看到它的結果。
執行以下指令：pytm-cli -d TB -i data.json -o demo.html
在瀏覽器開啟demo.html 即可看到效果了。
上面這種遍歷方法雖然便於理解，但是難以擴展。 AST 通常是透過 訪客模式 進行遍歷的，而且 ast 庫也提供了幾種遍歷方法。
因為這裡只需要遍歷來產生 JSON，所以不需要修改AST本身，所以我們只看下面這兩種。顯然第一種是不能用的，原因已經被藍色標記出來了。它自己說瞭如果你不關心上下文，因為生成 JSON 實際上是需要關注這個的。所以，我選擇下面的 ast.NodeVisitor。使用它也很簡單，繼承這個類，然後對不同的節點寫不同的處理邏輯就行了（這樣把不同節點的邏輯分開了，降低了程式碼的耦合性）。
"""
Python's AST
利用 Python 的 ast 模块来解析表达式（简单的二元运算），
然后通过遍历语法树来生成 JSON 表示，再使用 PYthon 的库来
将其可视化。这个程序的目的是为了验证自己写的简易解析器是否正确。
"""
import ast
import json
# 操作类型和操作符映射的字典
OPERATORS = {
ast.Add: "+",
ast.Sub: "-",
ast.Mult: "*",
ast.Div: "/"
}
class JSONVisitor(ast.NodeVisitor):
"""
JSON visitor: Traversal AST and generate JSON representation
"""
def visit_Module(self, node):
module = {
"name": "Module",
"children": []
}
for sub_node in node.body:
module["children"].append(self.visit(sub_node))
return module
def visit_Expr(self, node):
return {
"name": "Expr",
"children": [
self.visit(node.value)
]
}
def visit_BinOp(self, node):
return {
"name": "BinOp",
"children": [
{
"name": "left",
"children": [
self.visit(node.left)
]
},
self.visit(node.op),
{
"name": "right",
"children": [
self.visit(node.right)
]
}
]
}
def visit_Constant(self, node):
return {
"name": "NUMBER",
"children": [{
"name": str(node.value) # # Python 的绘图库，必须是字符串才能正常显示
}]
}
def visit_Add(self, node):
return self.__visit(node)
def visit_Sub(self, node):
return self.__visit(node)
def visit_Mult(self, node):
return self.__visit(node)
def visit_Div(self, node):
return self.__visit(node)
def __visit(self, node):
return {
"name": "Op",
"children": [{
"name": OPERATORS[node.__class__]
}]
}
if __name__ == "__main__":
ast_tree = ast.parse("1+2+3+4+5")
visitor = JSONVisitor()
json_str = visitor.visit(ast_tree)
print(json.dumps(json_str, indent=4))前面那個粗糙版本是直接從Expr 開始的，這個優雅點的版本，我就把Module 節點也加入進去了。
以上是python的簡單四則運算語法樹視覺化怎麼實現的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
