Определение класса UserQuery

Объект класса UserQuery можно инициализировать указателем на вектор строк, представляющий запрос пользователя, или передать ему адрес этого вектора позже, с помощью функции-члена query(). Это позволяет использовать один объект для нескольких запросов. Фактическое построение иерархии классов Query выполняется функцией eval_query():

// определить объект, не имея запроса пользователя UserQuery user_query;   string text; vector< string> query_text;   // обработать запросы пользователя do { while( cin > > text )   query_text.push_back( text );   // передать запрос объекту UserQuery user_query.query( & query_text );   // вычислить результат запроса и вернуть // корень иерархии Query* Query *query = user_query.eval_query(); }

while ( /* пользователь продолжает формулировать запросы */ );

Вот определение нашего класса UserQuery:

#ifndef USER_QUERY_H #define USER_QUERY_H   #include < string> #include < vector> #include < map> #include < stack>   typedef pair< short, short>       location; typedef vector< location, allocator> loc;   #include " Query.h"   class UserQuery { public:    UserQuery( vector< string, allocator > *pquery = 0 )    : _query( pquery ), _eval( 0 ), _paren( 0 ) {}      Query *eval_query(); // строит иерархию    void query( vector< string, allocator > *pq );    void displayQuery();           static void word_map( map< string, loc*, less< string>, allocator> *pwm ) {     if (! _word_map ) _word_map = pwm;    }   private:    enum QueryType { WORD = 1, AND, OR, NOT, RPAREN, LPAREN };      QueryType evalQueryString( const string & query );    void evalWord( const string & query );    void     evalAnd();    void     evalOr();    void     evalNot();    void     evalRParen();    bool     integrity_check();            int     _paren;    Query     *_eval;    vector< string> *_query;      stack< Query*, vector< Query*> > _query_stack;    stack< Query*, vector< Query*> > _current_op; static short _lparenOn, _rparenOn; static map< string, loc*, less< string>, allocator> *_word_map; };

#endif

Обратите внимание, что два объявленных нами стека содержат указатели на объекты типа Query, а не сами объекты. Хотя правильное поведение обеспечивается обеими реализациями, хранение объектов значительно менее эффективно, поскольку каждый объект (и его операнды) должен быть почленно скопирован в стек (напомним, что операнды копируются виртуальной функцией clone()) только для того, чтобы вскоре быть уничтоженным. Если мы не собираемся модифицировать объекты, помещаемые в контейнер, то хранение указателей на них намного эффективнее.

Ниже показаны реализации различных встроенных операций eval. Операции evalAnd() и evalOr() выполняют следующие шаги. Сначала объект извлекается из стека _query_stack (напомним, что для класса stack, определенного в стандартной библиотеке, это требует двух операций: top() для получения элемента и pop() для удаления его из стека). Затем из хипа выделяется память для объекта класса AndQuery или OrQuery, и указатель на него передается объекту, извлеченному из стека. Каждая операция передает объекту AndQuery или OrQuery счетчики левых или правых скобок, необходимые ему для вывода своего содержимого. И наконец неполный оператор помещается в стек _current_op:

inline void UserQuery:: evalAnd() {    Query *pop = _query_stack.top(); _query_stack.pop();    AndQuery *pq = new AndQuery( pop );      if ( _lparenOn )    { pq-> lparen( _lparenOn ); _lparenOn = 0; }    if ( _rparenOn )    { pq-> rparen( _rparenOn ); _rparenOn = 0; }      _current_op.push( pq ); }   inline void UserQuery:: evalOr() {    Query *pop = _query_stack.top(); _query_stack.pop();    OrQuery *pq = new OrQuery( pop );      if ( _lparenOn )    { pq-> lparen( _lparenOn ); _lparenOn = 0; }      if ( _rparenOn )    { pq-> rparen( _rparenOn ); _rparenOn = 0; }      _current_op.push( pq );

}

Операция evalNot() работает следующим образом. В хипе создается новый объект класса NotQuery, которому передаются счетчики левых и правых скобок для правильного отображения содержимого. Затем неполный оператор помещается в стек _current_op:

inline void UserQuery:: evalNot() {    NotQuery *pq = new NotQuery;            if ( _lparenOn )    { pq-> lparen( _lparenOn ); _lparenOn = 0; }    if ( _rparenOn )    { pq-> rparen( _rparenOn ); _rparenOn = 0; }      _current_op.push( pq );

}

При обнаружении закрывающей скобки вызывается операция evalRParen(). Если число активных левых скобок больше числа элементов в стеке _current_op, то ничего не происходит. В противном случае выполняются следующие действия. Из стека _query_stack извлекается текущий еще не присоединенный к оператору операнд, а из стека _current_op – текущий неполный оператор. Вызывается виртуальная функция add_op() класса Query, которая их объединяет. И наконец полный оператор помещается в стек _query_stack:

inline void UserQuery:: evalRParen() {    if ( _paren < _current_op.size() )    {     Query *poperand = _query_stack.top();       _query_stack.pop();       Query *pop = _current_op.top();       _current_op.pop();     pop-> add_op( poperand );     _query_stack.push( pop );    }

}

Операция evalWord() выполняет следующие действия. Она ищет указанное слово в отображении _word_map взятых из файла слов на векторы позиций. Если слово найдено, берется его вектор позиций и в хипе посредством конструктора с двумя параметрами создается новый объект NameQuery. В противном случае объект порождается с помощью конструктора с одним параметром. Если число элементов в стеке _current_op меньше либо равно числу встреченных ранее скобок, то нет неполного оператора, ожидающего операнда типа NameQuery, поэтому новый объект помещается в стек _query_stack. Иначе из стека _current_op извлекается неполный оператор, к которому с помощью виртуальной функции add_op() присоединяется операнд NameQuery, после чего ставший полным оператор помещается в стек _query_stack:

inline void UserQuery:: evalWord( const string & query ) {    NameQuery *pq;    loc  *ploc;            if (! _word_map-> count( query ))     pq = new NameQuery( query );    else {    ploc = ( *_word_map )[ query ];     pq = new NameQuery( query, *ploc );      }      if ( _current_op.size() < = _paren )     _query_stack.push( pq );    else {     Query *pop = _current_op.top();       _current_op.pop();     pop-> add_op( pq );     _query_stack.push( pop );    }

}

Упражнение 17.21

Напишите деструктор, копирующий конструктор и копирующий оператор присваивания для класса UserQuery.

Упражнение 17.22

Напишите функции print() для класса UserQuery. Обоснуйте свой выбор того, что она выводит.

Соберем все вместе

Функция main() для нашего приложения текстового поиска выглядит следующим образом:

#include " TextQuery.h"   int main() { TextQuery tq;   tq.build_up_text(); tq.query_text();

}

Функция-член build_text_map() – это не что иное, как переименованная функция doit() из раздела 6.14:

inline void TextQuery:: build_text_map() { retrieve_text(); separate_words(); filter_text(); suffix_text(); strip_caps(); build_word_map();

}

Функция-член query_text() заменяет одноименную функцию из раздела 6.14. В первоначальной реализации в ее обязанности входили прием запроса от пользователя и вывод ответа. Мы решили сохранить за query_text() эти задачи, но реализовать ее по-другому[19]:

void TextQuery:: query_text() { /* локальные объекты: * * text: содержит все слова запроса * query_text: вектор для хранения пользовательского запроса * caps: фильтр для поддержки преобразования * прописных букв в строчные * * user_query: объект UserQuery, в котором инкапсулировано *        собственно вычисление ответа на запрос */    string text;    string caps( " ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ" );    vector< string, allocator> query_text;    UserQuery user_query;   // инициализировать статические члены UserQuery    NotQuery:: all_locs( text_locations-> second );    AndQuery:: max_col( & line_cnt );    UserQuery:: word_map( word_map );      do {       // удалить предыдущий запрос, если он был     query_text.clear();         cout < < " Введите запрос. Пожалуйста, разделяйте все его "     < < " элементы пробелами.\n"            < < " Запрос (или весь сеанс) завершается точкой (. ).\n\n"          < < " ==> ";              /*       * прочитать запрос из стандартного ввода,       * преобразовать все заглавные буквы, после чего       * упаковать его в query_text...       *       * примечание: здесь производятся все действия по       * обработке запроса, связанные собственно с текстом...       */    while( cin > > text ) {     if ( text == "." )          break;       string:: size_type pos = 0;            while (( pos = text.find_first_of( caps, pos ))              ! = string:: npos )                      text[pos] = tolower( text[pos] );       query_text.push_back( text );    }         // теперь у нас есть внутреннее представление запроса       // обработаем его...    if (! query_text.empty() )     {             // передать запрос объекту UserQuery       user_query.query( & query_text );             // вычислить ответ на запрос             // вернуть иерархию Query*             // подробности см. в разделе 17.7               // query - это член класса TextQuery типа Query*       query = user_query.eval_query();               // вычислить иерархию Query,             // реализация описана в разделе 17.7       query-> eval();               // вывести ответ с помощью             // функции-члена класса TextQuery       display_solution();               // вывести на терминал пользователя дополнительную             // пустую строку      cout < < endl;     }    }    while (! query_text.empty() );    cout < < " До свидания! \n";

}

Тестируя программу, мы применили ее к нескольким текстам. Первым стал короткий рассказ Германа Мелвилла “Bartleby”. Здесь иллюстрируется составной запрос AndQuery, для которого подходящие слова расположены в соседних строках. (Отметим, что слова, заключенные между символами косой черты, предполагаются набранными курсивом.)

 

Введите запрос. Пожалуйста, разделяйте все его элементы пробелами.

Запрос (или весь сеанс) завершается точкой (. ).

==> John & & Jacob & & Astor

 

    john ( 3 ) lines match

    jacob ( 3 ) lines match

    john & & jacob ( 3 ) lines match

    astor ( 3 ) lines match

    john & & jacob & & astor ( 5 ) lines match

 

Requested query: john & & jacob & & astor

( 34 ) All who know me consider me an eminently /safe/ man. The late

John Jacob

( 35 ) Astor, a personage little given to poethic enthusiasm, had no

hesitation in

( 38 ) my profession by the late John Jacob Astor, a name which, I admit

I love to

( 40 ) bullion. I will freely add that I was not insensible to the late

John Jacob

( 41 ) Astor's good opinion.

 

Следующий запрос, в котором тестируются скобки и составные операторы, обращен к тексту новеллы “Heart of Darkness” Джозефа Конрада:

 

==> horror || ( absurd & & mystery ) || ( North & & Pole )

 

    horror ( 5 ) lines match

    absurd ( 8 ) lines match

    mystery ( 12 ) lines match

    ( absurd & & mystery ) ( 1 ) lines match

    horror || ( absurd & & mystery ) ( 6 ) lines match

    north ( 2 ) lines match

    pole ( 7 ) lines match

    ( north & & pole ) ( 1 ) lines match

    horror || ( absurd & & mystery ) || ( north & & pole )

           ( 7 ) lines match

 

Requested query: horror || ( absurd & & mystery ) || ( north & & pole )

( 257 ) up I will go there.' The North Pole was one of these

( 952 ) horros. The heavy pole had skinned his poor nose

( 3055 ) some lightless region of subtle horrors, where pure,

( 3673 ) " 'The horror! The horror! '

( 3913 ) the whispered cry, 'The horror! The horror! '

( 3957 ) absurd mysteries not fit for a human being to behold.

( 4088 ) wind. 'The horror! The horror! '

 

Последний запрос был обращен к отрывку из романа Генри Джеймса “Portrait of a Lady”. В нем иллюстрируется составной запрос в применении к большому текстовому файлу:

 

==> clever & & trick || devious

 

    clever ( 46 ) lines match

    trick ( 12 ) lines match

    clever & & trick ( 2 ) lines match

    devious ( 1 ) lines match

    clever & & trick || devious ( 3 ) lines match

 

Requested query: clever & & trick || devious

( 13914 ) clever trick she had guessed. Isabel, as she herself grew older

( 13935 ) lost the desire to know this lady's clever trick. If she had

( 14974 ) desultory, so devious, so much the reverse of processional.

There were

 

Упражнение 17.23

Реализованная нами обработка запроса пользователя обладает одним недостатком: она не применяет к каждому слову те же предварительные фильтры, что и программа, строящая вектор позиций (см. разделы 6.9 и 6.10). Например, пользователь, который хочет найти слово “maps”, обнаружит, что в нашем представлении текста распознается только “map”, поскольку существительные во множественном числе приводятся к форме в единственном числе. Модифицируйте функцию query_text() так, чтобы она применяла эквивалентные фильтры к словам запроса.

Упражнение 17.24

Поисковую систему можно было бы усовершенствовать, добавив еще одну разновидность запроса “И”, которую мы назовем InclusiveAndQuery и будем обозначать символом &. Строка текста удовлетворяет условиям запроса, если в ней находятся оба указанных слова, пусть даже не рядом. Например, строка

 

We were her pride of ten, she named us

 

удовлетворяет запросу:

 

pride & ten

 

но не:

 

pride & & ten

 

Поддержите запрос InclusiveAndQuery.

Упражнение 17.25

Представленная ниже реализация функции display_solution() может выводить только в стандартный вывод. Более правильно было бы позволить пользователю самому задавать поток ostream, в который надо направить вывод. Модифицируйте display_solution() так, чтобы ostream можно было задавать. Какие еще изменения необходимо внести в определение класса UserQuery?

void TextQuery:: display_solution() {    cout < < " \n"    < < " Requested query: "    < < *query < < " \n\n";      const set< short, less< short>, allocator> *solution = query-> solution();            if (! solution-> size() ) {    cout < < " \n\t"     < < " Sorry, no matching lines were found in text.\n"     < < endl;    }      set< short>:: const_iterator     it = solution-> begin(),     end_it = solution-> end();      for (; it! = end_it; ++it ) {     int line = *it;       // пронумеруем строки с 1...     cout < < " ( " < < line+1 < < " ) "     < < (*lines_of_text)[line] < < '\n';    }    cout < < endl;

}

Упражнение 17.26

Нашему классу TextQuery не хватает возможности принимать аргументы, заданные пользователем в командной строке.

(a)Предложите синтаксис командной строки для нашей поисковой системы.

(b)Добавьте в класс необходимые данные и функции-члены.

(c)Предложите средства для работы с командной строкой (см. пример в разделе 7.8).

Упражнение 17.27

В качестве темы для рабочего проекта рассмотрите следующие усовершенствования нашей поисковой системы:

(a)Реализуйте поддержку, необходимую для представления запроса AndQuery в виде одной строки, например “Motion Picture Screen Cartoonists”.

(b)Реализуйте поддержку для ответа на запрос на основе вхождения слов не в строку, а в предложение.

(c)Реализуйте подсистему хранения истории, с помощью которой пользователь мог бы ссылаться на предыдущий запрос по номеру, возможно, комбинируя его с новым запросом.

(d)Вместо того чтобы показывать счетчик найденных и все найденные строки, реализуйте возможность задать диапазон выводимых строк для промежуточных вычислений и для окончательного ответа:

 

==> John & & Jacob & & Astor

 

(1) john ( 3 ) lines match

(2) jacob ( 3 ) lines match

(3) john & & jacob ( 3 ) lines match

(4) astor ( 3 ) lines match

(5) john & & jacob & & astor ( 5 ) lines match

 

// Новая возможность: пусть пользователь укажет, какой запрос выводить

// пользователь вводит число

==> вывести? 3

 

// Затем система спрашивает, сколько строк выводить

// при нажатии клавиши Enter выводятся все строки,

// но пользователь может также ввести номер одной строки или диапазон

ð сколько (Enter выводит все, иначе введите номер строки или диапазон) 1-3

 

18

⇐ Предыдущая105106107108109110111112113114Следующая ⇒

Поделиться: