Práctica: Un Motor para las Expresiones Regulares en Pocas Líneas

Objetivo

El objetivo es crear nuestro propio motor de expresiones regulares ([4]). Para ello, una expresión regular como c(a|d)+r debe ser expresada mediante una lambda. Una regexp como c(a|d)+r es el resultado de la composición de lambdas. Por ejemplo, la regexp c(a|d)+r se denotará por:

  seq(char('c'), seq(plus(alt(char('a'), char('d'))), char('r')))

Como se hace

La idea es que char, seq, plus, etc. son métodos que retornan funciones (lambdas). La lambda retornada por char('d') reconoce el lenguaje 'd', la lambda retornada por star(char('c')) reconoce el lenguaje c* y la lambda retornada por seq(char('c'), seq(plus(alt(char('a'), char('d'))), char('r'))) reconoce el lenguaje c(a|d)+r.

Mas en concreto, la lambda que representa la expresión regular r

  1. recibe una cadena x y
  2. devuelve false si no hay un prefijo de x que case con r
  3. y devuelve el resto no casado de la cadena x si hubo matching

Por ejemplo, el método char recibe una cadena c y retorna una lambda que recibe una cadena x y

  1. devuelve false si c no es un prefijo de x.
  2. En caso contrario retorna el resto de la cadena
Esta implementación de char usa circuito corto:
def char(c)
  lambda { |x| x[0,c.length] == c and x[c.length..-1] }
end

Ejemplos de uso del Módulo

ruby-1.9.2-p290 :001 > load "regexpcalc1213.rb"
 => true 
ruby-1.9.2-p290 :002 > include ULL::ETSII::AluXXX::LambdaRegexp
 => Object 
ruby-1.9.2-p290 :003 > char('c')
 => #<Proc:0x007f998b027408@/Users/casiano/Dropbox/src/ruby/rubytesting/TheRubyProgrammingLanguage/Chapter6MethodsProcsLambdasAndClosures/regexp/regexpcalc1213.rb:29 (lambda)> 
ruby-1.9.2-p290 :004 > char('c')['c'] # 'c' casa con /c/ el resto es vacío ""
 => "" 
ruby-1.9.2-p290 :005 > char('c')['d'] # 'd' no casa con /c/. Se retorna false
 => false 
ruby-1.9.2-p290 :006 > char('c')['cd'] # El prefijo 'c' casa con 'cd'. Resto = 'd'
 => "d" 
ruby-1.9.2-p290 :007 > star(char('c'))['cccef'] # El prefijo 'ccc' casa con /c*/. Resto = 'ef'
 => "ef" 
ruby-1.9.2-p290 :008 > star(alt(char('c'), char('e')))['cccef'] # El prefijo 'e' casa con /(c|e)*/. Resto = 'f'
 => "f" 
ruby-1.9.2-p290 :009 >

La siguiente secuencia de llamadas:

e = seq(char('c'), char('d'))
s = 'cde'
remaining = e[s]       # 'cde' Matched. Remaining = 'e'
puts "'#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = seq(char('c'), alt(star(char('d')), char('r')))

s = 'cdddf'            # 
remaining = e[s]       # 'cdddf' Matched. Remaining = 'f'
puts "'#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

s = 'crddf'            # 'crddf' Matched. Remaining = 'rddf'
remaining = e[s]
puts "'#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining
Debería producir una salida parecida a esta:
MacBookdeCasiano:rubytesting casiano$ ruby regexpcalc.rb 
'cde' Matched. Remaining = 'e'
'cdddf' Matched. Remaining = 'f'
'crddf' Matched. Remaining = 'rddf'

Definiendo Operadores

Es posible usar overriding de operadores para mejorar la expresividad de la notación. He aqui un ejemplo que utiliza una versión en la que se han definido los operadores:

e = 'cd'.re
s = 'cde'
remaining = e[s] # 'cde' Matched. Remaining = 'e' 
puts "/cd/ '#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = 'd'.re | 'r'.re
s = 'rdddf'     
remaining = e[s] #  'rdddf' Matched. Remaining = 'dddf' 
puts "/d|r/ '#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = 'c'.re - ('d'.re | 'r'.re)
s = 'crddf'     
remaining = e[s] # 'crddf' Matched. Remaining = 'ddf' 
puts "/c(d|r)/ '#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = 'c'.re - +('d'.re | 'r'.re)
s = 'crddf'
remaining = e[s]
puts "/c(d|r)+/ '#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = 'c'.re - ~('d'.re | 'r'.re)
s = 'cdrdrf'
remaining = e[s]
puts "/c(d|r)*/ '#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = 'c'.re - ~('d'.re | 'r'.re)
s = 'cfff'
remaining = e[s]
puts "/c(d|r)*/ '#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = 'c'.re - ~('d'.re | 'r'.re)
s = 'cdrd'
remaining = e[s]
puts "/c(d|r)*/ '#{s}' Matched. Remaining = '#{remaining}'" if remaining

e = 'c'.re - +('d'.re | 'r'.re)
s = 'cfff'
remaining = e[s] # 'cfff' didn't match. Remaining = 'false'
puts "/c(d|r)+/ '#{s}' didn't match. Remaining = '#{remaining}'" unless remaining
Cuando se ejecuta, este programa produce:
~/rubytesting$ ruby  regexpcalc2.rb 
/cd/ 'cde' Matched. Remaining = 'e'
/d|r/ 'rdddf' Matched. Remaining = 'dddf'
/c(d|r)/ 'crddf' Matched. Remaining = 'ddf'
/c(d|r)+/ 'crddf' Matched. Remaining = 'f'
/c(d|r)*/ 'cdrdrf' Matched. Remaining = 'f'
/c(d|r)*/ 'cfff' Matched. Remaining = 'fff'
/c(d|r)*/ 'cdrd' Matched. Remaining = ''
/c(d|r)+/ 'cfff' didn't match. Remaining = 'false'

Tareas

Escriba un módulo que implementa este motor de expresiones regulares. Use module_function para que el espacio de nombres sea incluíble (véase la sección 14.7.4 de los apuntes):
module ULL
  module ETSII
    module AluXXX
      module LambdaRegexp

        module_function

        def epsilon
          lambda {|x| x }
        end
         
        ....

      end # Lambda
    end   # AluXXX
  end     # ETSII
end       # ULL
  1. Use TDD con RSpec
  2. Use Unit Testing
  3. Use Continuous Integration (Travis)
  4. Use Continuous Testing (Guard)
  5. Documente su gema (véase RDOC::Markup o RDOC o YARD).
  6. Véa un ejemplo ilustrativo de como debería quedar la documentación del módulo creado en module ULL::ETSII::AluXXX::LambdaRegexp
  7. Cree una gema ull-etsii-aluXX-lambdaregexp
  8. Publique la gema en RubyGems
  9. Indique la URL de su repositorio en GitHub

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Casiano Rodriguez León 2015-06-18