本發(fā)明涉及一種excel公式面向?qū)ο笳Z言的轉(zhuǎn)換方法，尤其涉及一種基于遞歸替換展開回溯的excel公式轉(zhuǎn)換方法。涉及專利分類號g06計(jì)算；推算；計(jì)數(shù)g06f電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理g06f17/00特別適用于特定功能的數(shù)字計(jì)算設(shè)備或數(shù)據(jù)處理設(shè)備或數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)：

excel軟件中集成有大量的數(shù)學(xué)運(yùn)算公式，并且能夠提供一定范圍的自定義函數(shù)功能，大量的一線辦公人員都能夠完成在excel軟件中熟練的編輯公式，但是由于excel軟件非開源的免費(fèi)軟件，軟件中的公式和編輯的公式都有固定格式，只能限制在微軟的辦公環(huán)境中使用。

而隨著工業(yè)領(lǐng)域/知識自動(dòng)化程度的不斷加深，并且在積極的移植到工程中間件平臺，以便驅(qū)動(dòng)各種軟件、硬件和設(shè)備，從而完成原本需要人去完成的大部分工作，將人解放出來去做更加高級、更具創(chuàng)造性的工作。為了實(shí)現(xiàn)知識自動(dòng)化，原來數(shù)據(jù)材料將被有效整合，在這個(gè)過程中，需要將原有的只能在excel文件中使用的公式，用新的軟件語言描述，以實(shí)現(xiàn)在其它領(lǐng)域、平臺和軟件中進(jìn)行有效的移植。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的一種基于遞歸替換展開回溯的excel公式面向?qū)ο笳Z言的自動(dòng)轉(zhuǎn)換方法，包括如下步驟：

—針對excel的需要轉(zhuǎn)換為面向?qū)ο笳Z言的數(shù)學(xué)公式，在excel表格列頭備注返回值；

—對備注返回值的數(shù)學(xué)公式，采用逆波蘭規(guī)則、結(jié)合預(yù)定義公式集和excel中的運(yùn)算符，自動(dòng)提取公式中的參數(shù)；對提取后的參數(shù)進(jìn)行修飾；

—將參數(shù)修飾后的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行解析，對復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式逐級簡化為所述數(shù)學(xué)公式對應(yīng)的多個(gè)原子公式；

—按所述的面向?qū)ο笳Z言逐級回溯所述的多個(gè)原子公式，直至全部數(shù)學(xué)公式完成轉(zhuǎn)換。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的在excel表格列頭備注返回值具體包括如下方式：

—根據(jù)單元格值，自動(dòng)確定備注類型：

如果備注單元格值能夠被高級語言自動(dòng)分析識別為數(shù)值類型的單元格，直接備注為當(dāng)前數(shù)值類型；其它類型直接備注為字符串類型；

—定義成動(dòng)態(tài)類型：對于自有編譯或者編譯器的轉(zhuǎn)換目標(biāo)語言，定義成動(dòng)態(tài)類型。

更進(jìn)一步的，根據(jù)待轉(zhuǎn)換的表格列頭中數(shù)值和文本數(shù)據(jù)類型的相對數(shù)量，直接添加后綴。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的提取公式中參數(shù)的步驟過程如下：

—預(yù)處理：將excel公式集中常量進(jìn)行替換：將數(shù)據(jù)公式中的字母全部轉(zhuǎn)換為大寫字母；

—替換展開：用逆波蘭規(guī)則，遍歷所述的數(shù)學(xué)公式：發(fā)現(xiàn)括號進(jìn)行替換處理，如果發(fā)現(xiàn)需替換的公式是預(yù)定義公式集，則連同預(yù)定義公式和括號里面的表達(dá)式同時(shí)替換；否則只替換括號里的內(nèi)容。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的參數(shù)修飾的規(guī)則為表格列頭添加附加修飾名：

列名[_附加修飾符]

附加修飾符至少包含兩種：_pre和_nxt，其中_pre表示引用某個(gè)單元格比當(dāng)前行小的對應(yīng)列數(shù)據(jù)，上一行為_pre，上兩行為_pre_pre；_nxt表示引用某個(gè)單元格比當(dāng)前行大的對應(yīng)列數(shù)據(jù)，后一行為_nxt,后兩行為_nxt_nxt。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的逆波蘭展開過程如下

—從左至右掃描一excel公式；

—若讀取的是操作數(shù)，則判斷該操作數(shù)的類型，并將該操作數(shù)存入操作數(shù)堆棧；

—若讀取的是運(yùn)算符：若該運(yùn)算符為左括號"("，則直接存入運(yùn)算符堆棧；若該運(yùn)算符為右括號")"，則輸出運(yùn)算符堆棧中的運(yùn)算符到操作數(shù)堆棧，直到遇到左括號為止；

—該運(yùn)算符為非括號運(yùn)算符：若運(yùn)算符堆棧棧頂?shù)倪\(yùn)算符為括號，則直接存入運(yùn)算符堆棧；若比運(yùn)算符堆棧棧頂?shù)倪\(yùn)算符優(yōu)先級高或相等，則直接存入運(yùn)算符堆棧；若比運(yùn)算符堆棧棧頂?shù)倪\(yùn)算符優(yōu)先級低，則輸出棧頂運(yùn)算符到操作數(shù)堆棧，并將當(dāng)前運(yùn)算符壓入運(yùn)算符堆棧；

—當(dāng)表達(dá)式讀取完成后運(yùn)算符堆棧中尚有運(yùn)算符時(shí)，則依序取出運(yùn)算符到操作數(shù)堆棧，直到運(yùn)算符堆棧為空。

更進(jìn)一步的，逆波蘭表達(dá)式求值過程如下：

—循環(huán)掃描excel公式中的項(xiàng)目；

如果掃描的項(xiàng)目是操作數(shù)，則將其壓入操作數(shù)堆棧，并掃描下一個(gè)項(xiàng)目；如果掃描的項(xiàng)目是一個(gè)二元運(yùn)算符，則對棧的頂上兩個(gè)操作數(shù)執(zhí)行該運(yùn)算；

如果掃描的項(xiàng)目是一個(gè)一元運(yùn)算符，則對棧的最頂上操作數(shù)執(zhí)行該運(yùn)算。

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明公開的一種基于遞歸替換展開回溯的excel公式面向?qū)ο笳Z言的自動(dòng)轉(zhuǎn)換方法，通過采用逆波蘭規(guī)則結(jié)合預(yù)定義公式集和excel中的運(yùn)算符，自動(dòng)提取公式中的參數(shù)，生成面向?qū)ο笳Z言中能夠使用的公式。使得不具有特定編程語言能力的人群也能夠使用excel進(jìn)行特定的運(yùn)算、公式編輯和處理，算法構(gòu)思巧妙，在自動(dòng)化編程中有著廣闊的應(yīng)用場景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡單地介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的流程圖

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中生成對應(yīng)面向?qū)ο笳Z言代碼的算法流程圖

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的替換列表

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的回溯列表

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，基于遞歸替換展開回溯的excel公式面向?qū)ο笳Z言的自動(dòng)轉(zhuǎn)換方法，主要包括如下步驟：

考慮到對于工程人員來說，每一個(gè)公式是字符串還是數(shù)值是很清楚的，但是對于面向?qū)ο笳Z言的翻譯器是不清楚的。故為了保證從excel公式轉(zhuǎn)換為代碼的準(zhǔn)確性，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，針對excel的需要轉(zhuǎn)換為面向?qū)ο笳Z言的數(shù)學(xué)公式，在excel表格列頭備注返回值。

采用的主要方式有三種，

1.根據(jù)單元格值，自動(dòng)確定，

(1)能夠parse(高級語言的自動(dòng)分析)為double(數(shù)值)類型我們認(rèn)為，這個(gè)單元格就是double類型。

(2)除了(1)以為的都是字符串(文本)。

這種規(guī)則存在一定瑕疵，在實(shí)施過程中，由于工程人員難以理解復(fù)雜的面向?qū)ο笳Z言，導(dǎo)致很難分辨:0和“0”的區(qū)別，就目前我們的工程應(yīng)用而言，這個(gè)工程是以數(shù)值為主，其類型準(zhǔn)確率為97％。

2.dynamic動(dòng)態(tài)類型

針對特定的一類程序語言(1)c#(2)弱類型語言，如vb，php等，這類語言類型都可以自己有編譯或者翻譯器確定。如果對于c++或者java這樣的語言是不行的。

3.直接在列頭后加后綴，

考慮到，通常的運(yùn)算場景下，返回值類型只有兩種，數(shù)值和文本(字符串)，所以通常的標(biāo)注都具有一定的偏向性，譬如數(shù)值多而文本少，通常的做法只標(biāo)注為文本類型，在列頭名稱后面加s，表示文本。

反之，如果是數(shù)值類型數(shù)據(jù)占比較少，而文本類型占比較多，則只需要標(biāo)注n。

如果所占比例持平，選擇標(biāo)注文本或者數(shù)值類型，對算法的影響一樣的進(jìn)一步的，考慮到本發(fā)明主要應(yīng)用場景為工程是數(shù)值為主，所以在本發(fā)明實(shí)施例中只標(biāo)注s。

也可根據(jù)具體的翻譯對象和實(shí)際應(yīng)用場景，自主設(shè)定選擇比例，靈活選擇標(biāo)注數(shù)據(jù)類型。

對備注返回值的數(shù)學(xué)公式，采用逆波蘭規(guī)則、結(jié)合預(yù)定義公式集和excel中的運(yùn)算符，自動(dòng)提取公式中的參數(shù)；對提取后的參數(shù)進(jìn)行修飾。

一、將中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換成后綴表達(dá)式算法：

1、從左至右掃描一中綴表達(dá)式。

2、若讀取的是操作數(shù)，則判斷該操作數(shù)的類型，并將該操作數(shù)存入操作數(shù)堆棧

3、若讀取的是運(yùn)算符，則具體判斷如下：

(1)該運(yùn)算符為左括號"("，則直接存入運(yùn)算符堆棧。

(2)該運(yùn)算符為右括號")"，則輸出運(yùn)算符堆棧中的運(yùn)算符到操作數(shù)堆棧，直到遇到左括號為止。

(3)該運(yùn)算符為非括號運(yùn)算符：

(a)若運(yùn)算符堆棧棧頂?shù)倪\(yùn)算符為括號，則直接存入運(yùn)算符堆棧。

(b)若比運(yùn)算符堆棧棧頂?shù)倪\(yùn)算符優(yōu)先級高或相等，則直接存入運(yùn)算符堆棧。

(c)若比運(yùn)算符堆棧棧頂?shù)倪\(yùn)算符優(yōu)先級低，則輸出棧頂運(yùn)算符到操作數(shù)堆棧，并將當(dāng)前運(yùn)算符壓入運(yùn)算符堆棧。

4、當(dāng)表達(dá)式讀取完成后運(yùn)算符堆棧中尚有運(yùn)算符時(shí)，則依序取出運(yùn)算符到操作數(shù)堆棧，直到運(yùn)算符堆棧為空。

逆波蘭表達(dá)式求值算法過程如下：

1、循環(huán)掃描語法單元的項(xiàng)目。

2、如果掃描的項(xiàng)目是操作數(shù)，則將其壓入操作數(shù)堆棧，并掃描下一個(gè)項(xiàng)目。

3、如果掃描的項(xiàng)目是一個(gè)二元運(yùn)算符，則對棧的頂上兩個(gè)操作數(shù)執(zhí)行該運(yùn)算。

4、如果掃描的項(xiàng)目是一個(gè)一元運(yùn)算符，則對棧的最頂上操作數(shù)執(zhí)行該運(yùn)算。

針對excel里的函數(shù)而言，本發(fā)明設(shè)有預(yù)定義公式集，譬如excel里面有一個(gè)max函數(shù)，我們在翻譯的目標(biāo)中需要定義這個(gè)函數(shù)。

這是max在c#語言中的一個(gè)例子。另一個(gè)例子，excel中的and函數(shù)，

excel里面是and(exp1,exp2,…)，目標(biāo)語言沒有and函數(shù)，我們需要有對應(yīng)的翻譯方法，這里我們翻譯為(exp1)&&(exp2)&&…

(3)針對excel中的特殊運(yùn)算符

譬如，excel中對的運(yùn)算符a^2表示平方，目標(biāo)語言沒有，我們識別后，將其翻譯為a*a。

—預(yù)處理：將將excel公式集中常量進(jìn)行替換，將數(shù)據(jù)公式中的字母全部轉(zhuǎn)換為大寫字母，pi()都替換為pi。

—替換展開：用逆波蘭規(guī)則，遍歷所述的數(shù)學(xué)公式：發(fā)現(xiàn)括號進(jìn)行替換處理，如果發(fā)現(xiàn)需替換的公式是預(yù)定義公式集，則連同預(yù)定義公式和括號里面的表達(dá)式同時(shí)替換；否則只替換括號里的內(nèi)容。

將參數(shù)修飾后的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行解析，對復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式逐級簡化為所述數(shù)學(xué)公式對應(yīng)的多個(gè)原子公式的過程

—按所述的面向?qū)ο笳Z言逐級回溯所述的多個(gè)原子公式，直至全部數(shù)學(xué)公式完成轉(zhuǎn)換。

自動(dòng)轉(zhuǎn)換方法，其特征還在于所述的參數(shù)修飾的規(guī)則為表格列頭添加附加修飾名：

列名[_附加修飾符]

附加修飾符至少包含兩種：_pre和_nxt，其中_pre表示引用某個(gè)單元格比當(dāng)前行小的對應(yīng)列數(shù)據(jù)，上一行為_pre，上兩行為_pre_pre；_nxt表示引用某個(gè)單元格比當(dāng)前行大的對應(yīng)列數(shù)據(jù)，后一行為_nxt,后兩行為_nxt_nxt。

完成公式的回溯之后，生成公式對應(yīng)的面向?qū)ο蟮拇a即可完成最終的轉(zhuǎn)換，得到能夠被目標(biāo)面向?qū)ο笳Z言識別的數(shù)學(xué)公式。作為可選的實(shí)施方式(并非本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式)，結(jié)合圖2和如下偽代碼即可實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明是實(shí)例中記載的故障診斷方法和系統(tǒng)只以上述實(shí)施例為例,但不僅限于此,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。