我们看两个完整的例子来阐明Lua语言的使用.第一个例子来自于Lua网站,他展示了Lua作为数据描述语言的使用.第二个例子讲解了马尔可夫链算法的实现,这个算法在Kernighan & Pike著作的Practice of Programming书中也有描述.这两个完整的例子之后颐墙崾鳯ua语言方面的介绍,后面将继续介绍table和面向对象的内容以及标准库,C-API等.
10.1 Lua作为数据描述语言使用
Lua网站保留一个包含世界各地使用Lua创建的工程的例子的数据库.在数据库中我们用一个构造器以自动归档的方式表示每一个工程入口点,代码如下:
entry{
title = “Tecgraf”,
org = “Computer Graphics Technology Group, PUC-Rio”,
url = “http://www.tecgraf.puc-rio.br/”,
contact = “Waldemar Celes”,
description = [[
TeCGraf is the result of a partnership between PUC-Rio,
the Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro,
and PETROBRAS,
the Brazilian Oil Company.
TeCGraf is Lua's birthplace,
and the language has been used there since 1993.
Currently, more than thirty programmers in TeCGraf use
Lua regularly; they have written more than two hundred
thousand lines of code, distributed among dozens of
final products.]]
}
有趣的是,工程入口的列表是存放在一个Lua文件中的,每个工程入口以table的形式作为参数去调用entry函数.我们的目的是写一个程序将这些数据以html格式展示出来.由于工程太多,我们首先列出工程的标题,然后显示每个工程的明细.结果如下:
Here are brief descriptions of some projects around the
world that use Lua.
- TeCGraf
- …
TeCGrafComputer Graphics Technology Group,
PUC-Rio
TeCGraf is the result of a partnership between
…
distributed among dozens of final products.
Contact: Waldemar Celes
…
为了读取数据,我们需要做的是正确的定义函数entry,然后使用dofile直接运行数据文件即可(db.lua).注意,我们需要遍历入口列表两次,第一次为了获取标题,第二次为了获取每个工程的表述.一种方法是:使用相同的entry函数运行数据文件一次将所有的入口放在一个数组内;另一种方法:使用不同的entry函数运行数据文件两次.因为Lua编译文件是很快的,这里我们选用第二种方法.
首先,我们定义一个辅助函数用来格式化文本的输出(参见5.2函数部分内容)
function fwrite (fmt, …)
return io.write(string.format(fmt, unpack(arg)))
end
第二,我们定义一个BEGIN函数用来写html页面的头部
function BEGIN()
io.write([[
Here are brief descriptions of some projects around the
world that use Lua.
]])
end
第三,定义entry函数
a.第一个entry函数,将每个工程一列表方式写出,entry的参数o是描述工程的table.
function entry0 (o)
N=N + 1
local title = o.title or ‘(no title)’
fwrite(’
end
如果o.title为 nil表明table中的域title没有提供,我们用固定的”no title”替换.
b.第二个entry函数,写出工程所有的相关信息,稍微有些复杂,因为所有项都是可选的.
function entry1 (o)
N=N + 1
local title = o.title or o.org or ‘org’
fwrite(’
\n
\n’)
local href = ”if o.url then
href = string.format(’ href=”%s” mce_href=”%s”‘, o.url)
end
fwrite(’%s\n’, N, href, title)
if o.title and o.org then
fwrite(’
\n%s‘, o.org)
end
fwrite(’\n
\n’)
if o.description then
fwrite(’%s’, string.gsub(o.description,
‘\n\n\n*’, ‘
\n’))
fwrite(’
\n’)
end
if o.email then
fwrite(’Contact: %s\n’,
o.email, o.contact or o.email)
elseif o.contact then
fwrite(’Contact: %s\n’, o.contact)
end
end
由于html中使用双引号,为了避免冲突我们这里使用单引号表示串.
第四,定义END函数,写html的尾部
function END()
fwrite(’\n’)
end
在主程序中,我们首先使用第一个entry运行数据文件输出工程名称的列表,然后再以第二个entry运行数据文件输出工程相关信息.
BEGIN()
N = 0
entry = entry0
fwrite(’
- \n’)
dofile(’db.lua’)
fwrite(’
\n’)
N = 0
entry = entry1
dofile(’db.lua’)
END()
10.2 马尔可夫链算法
我们第二个例子是马尔可夫链算法的实现,我们的程序以前n(n=2)个单词串为基础随机产生一个文本串.
程序的第一部分读出原文,并且对没两个单词的前缀建立一个表,这个表给出了具有那些前缀的单词的一个顺序.建表完成后,这个程序利用这张表生成一个随机的文本.在此文本中,每个单词都跟随着它的的前两个单词,这两个单词在文本中有相同的概率.这样,我们就产生了一个非常随机,但并不完全随机的文本.例如,当应用……这个程序的输出结果会出现“构造器也可以通过表构造器,那么一下几行的插入语对于整个文件来说,不是来存储每个功能的内容,而是来展示它的结构.”如果你想在队列里找到最大元素并返回最大值,接着显示提示和运行代码.下面的单词是保留单词,不能用在度和弧度之间转换.
我们编写一个函数用来将两个单词中间加上空个连接起来:
function prefix (w1, w2)
return w1 .. ‘ ‘ .. w2
end
我们用NOWORD(即\n)表示文件的结尾并且初始化前缀单词,例如,下面的文本:
the more we try the more we do
初始化构造的表为:
{ ["\n \n"] = {”the”},
["\n the"] = {”more”},
["the more"] = {”we”, “we”},
["more we"] = {”try”, “do”},
["we try"] = {”the”},
["try the"] = {”more”},
["we do"] = {”\n”},
}
我们使用全局变量statetab来保存这个表,下面我们完成一个插入函数用来在这个statetab中插入新的单词.
function insert (index, value)
if not statetab[index] then
statetab[index] = {value}
else
table.insert(statetab[index], value)
end
end
这个函数中首先检查指定的前缀是否存在,如果不存在则创建一个新的并赋上新值.如果已经存在则调用table.insert将新值插入到列表尾部.
我们使用两个变量w1和w2来保存最后读入的两个单词的值,对于每一个前缀,我们保存紧跟其后的单词的列表.例如上面例子中初始化构造的表.
初始化表之后,下面来看看如何生成一个MAXGEN(=1000)个单词的文本.首先,重新初始化w1和w2,然后对于每一个前缀,在其next单词的列表中随机选择一个,打印此单词并更新w1和w2,完整的代码如下:
– Markov Chain Program in Lua
function allwords ()
local line = io.read() — current line
local pos = 1 — current position in the line
return function () — iterator function
while line do — repeat while there are lines
local s, e = string.find(line, “%w+”, pos)
if s then — found a word?
pos = e + 1 — update next position
return string.sub(line, s, e) — return the word
else
line = io.read() — word not found; try next line
pos = 1 — restart from first position
end
end
return nil — no more lines: end of traversal
end
end
function prefix (w1, w2)
return w1 .. ‘ ‘ .. w2
end
local statetab
function insert (index, value)
if not statetab[index] then
statetab[index] = {n=0}
end
table.insert(statetab[index], value)
end
local N = 2
local MAXGEN = 10000
local NOWORD = “\n”
– build table
statetab = {}
local w1, w2 = NOWORD, NOWORD
for w in allwords() do
insert(prefix(w1, w2), w)
w1 = w2; w2 = w;
end
insert(prefix(w1, w2), NOWORD)
– generate text
w1 = NOWORD; w2 = NOWORD — reinitialize
for i=1,MAXGEN do
local list = statetab[prefix(w1, w2)]
– choose a random item from list
local r = math.random(table.getn(list))
local nextword = list[r]
if nextword == NOWORD then return end
io.write(nextword, ” “)
w1 = w2; w2 = nextword
end
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