Module parse_lisp

736. Lisp 语法解析

难度 困难

给定一个类似 Lisp 语句的表达式 expression，求出其计算结果。

表达式语法如下所示:

• 表达式可以为整数，let 语法，add 语法，mult 语法，或赋值的变量。表达式的结果总是一个整数。
• (整数可以是正整数、负整数、0)
• let 语法表示为 (let v1 e1 v2 e2 ... vn en expr), 其中 let语法总是以字符串 "let" 来表示，接下来会跟随一个或多个交替变量或表达式，也就是说，第一个变量 v1 被分配为表达式 e1 的值，第二个变量 v2 被分配为表达式 e2 的值，以此类推；最终 let 语法的值为 expr 表达式的值。
• add 语法表示为 (add e1 e2)，其中 add 语法总是以字符串 "add" 来表示，该语法总是有两个表达式e1、e2, 该语法的最终结果是 e1 表达式的值与 e2 表达式的值之和。
• mult 语法表示为 (mult e1 e2) ，其中 mult 语法总是以字符串 "mult" 表示， 该语法总是有两个表达式 e1、e2，该语法的最终结果是 e1 表达式的值与 e2 表达式的值之积。
• 在该题目中，变量的命名以小写字符开始，之后跟随 0 个或多个小写字符或数字。为了方便，"add"，"let"，"mult" 会被定义为 “关键字”，不会在表达式的变量命名中出现。
• 最后，要说一下作用域的概念。计算变量名所对应的表达式时，在计算上下文中，首先检查最内层作用域（按括号计），然后按顺序依次检查外部作用域。我们将保证每一个测试的表达式都是合法的。有关作用域的更多详细信息，请参阅示例。

示例：

输入: (add 1 2)
输出: 3

输入: (mult 3 (add 2 3))
输出: 15

输入: (let x 2 (mult x 5))
输出: 10

输入: (let x 2 (mult x (let x 3 y 4 (add x y))))
输出: 14
解释:
表达式 (add x y), 在获取 x 值时, 我们应当由最内层依次向外计算, 首先遇到了 x=3, 所以此处的 x 值是 3.


输入: (let x 3 x 2 x)
输出: 2
解释: let 语句中的赋值运算按顺序处理即可

输入: (let x 1 y 2 x (add x y) (add x y))
输出: 5
解释:
第一个 (add x y) 计算结果是 3，并且将此值赋给了 x 。
第二个 (add x y) 计算结果就是 3+2 = 5 。

输入: (let x 2 (add (let x 3 (let x 4 x)) x))
输出: 6
解释:
(let x 4 x) 中的 x 的作用域仅在()之内。所以最终做加法操作时，x 的值是 2 。

输入: (let a1 3 b2 (add a1 1) b2)
输出: 4
解释:
变量命名时可以在第一个小写字母后跟随数字.

注意:

• 我们给定的 expression 表达式都是格式化后的：表达式前后没有多余的空格，表达式的不同部分(关键字、变量、表达式)之间仅使用一个空格分割，并且在相邻括号之间也没有空格。我们给定的表达式均为合法的且最终结果为整数。
• 我们给定的表达式长度最多为 2000 (表达式也不会为空，因为那不是一个合法的表达式)。
• 最终的结果和中间的计算结果都将是一个 32 位整数。

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Structs

Solution

用 Rust 写代码，无法对错误视而不见。 只有在最后调用的时候假设输入都是合法的。