如何用Python解析嵌套条件表达式字符串并转换为结构化数据？

问题背景 #

需要处理嵌套深度不可预测的条件表达式字符串，例如：

str1 = "('a' AND ('b' OR 'c')) OR ('d' AND ('e' OR ('g' AND 'h')))"

目标是将其转换为保留嵌套逻辑关系的结构化数据（字典/列表），方便后续转换为JSON或YAML格式。此前尝试按括号拆分生成嵌套列表，但无法正确解析AND/OR的逻辑关系，需要调整实现方式。

解决方案：使用pyparsing解析语法结构 #

pyparsing专门用于解析自定义语法，能准确识别嵌套逻辑表达式中的运算符与操作数，生成符合需求的结构化数据。

步骤1：定义语法规则 #

通过pyparsing的组件定义表达式的语法：

• 原子变量：匹配带单引号的变量，并自动去除引号
• 逻辑运算符：匹配AND/OR关键字
• 递归表达式：支持嵌套的括号分组，并用中缀表达式处理运算符优先级

完整代码示例 #

from pyparsing import (
    QuotedString, Keyword, Forward, Suppress, infixNotation, opAssoc
)
import yaml

# 1. 定义原子变量（匹配带单引号的内容，自动去引号）
atom = QuotedString("'").setParseAction(lambda s: s[0].strip("'"))

# 2. 定义逻辑运算符
and_op = Keyword("AND")
or_op = Keyword("OR")

# 3. 递归定义表达式结构
expr = Forward()
# 处理括号包裹的分组：( 表达式 )
group = Suppress("(") + expr + Suppress(")")
# 基础表达式可以是原子变量或分组
base_expr = atom | group

# 4. 用中缀表达式解析逻辑关系，支持运算符优先级（AND优先级高于OR）
expr <<= infixNotation(
    base_expr,
    [
        # 处理AND运算符，生成{"AND": [左操作数, 右操作数]}
        (and_op, 2, opAssoc.LEFT, lambda t: {"AND": [t[0][0], t[0][2]]}),
        # 处理OR运算符，生成{"OR": [左操作数, 右操作数]}
        (or_op, 2, opAssoc.LEFT, lambda t: {"OR": [t[0][0], t[0][2]]}),
    ]
)

# 测试解析
str1 = "('a' AND ('b' OR 'c')) OR ('d' AND ('e' OR ('g' AND 'h')))"
parsed_result = expr.parseString(str1, parseAll=True)[0]

# 转换为YAML格式输出
print(yaml.dump(parsed_result, sort_keys=False))

输出结果 #

运行代码后会生成符合需求的YAML结构：

OR:
- AND:
  - a
  - OR:
    - b
    - c
- AND:
  - d
  - OR:
    - e
    - AND:
      - g
      - h

核心优势 #

• 自动处理任意深度的嵌套结构，无需手动拆分括号
• 准确识别AND/OR的逻辑关系，生成的字典结构直接对应逻辑层级
• 支持运算符优先级配置（示例中设置AND优先级高于OR，可根据需求调整）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AWaL