我试图写一个Java例程来计算数学表达式从字符串值,如:

"5 + 3" "10-4 * 5" "(1 + 10) * 3"

我想避免很多如果-then-else语句。 我该怎么做呢?


当前回答

可以使用Djikstra的分流码算法将中缀表示法中的任何表达式字符串转换为后缀表示法。然后,算法的结果可以作为后缀算法的输入,并返回表达式的结果。

我在这里写了一篇关于它的文章,用java实现

其他回答

如果Java应用程序已经访问了数据库,则无需使用任何其他jar,就可以轻松地计算表达式。

一些数据库要求你使用一个虚拟表(例如,Oracle的“dual”表),而另一些数据库则允许你在不从任何表中“选择”的情况下计算表达式。

例如,在Sql Server或Sqlite中

select (((12.10 +12.0))/ 233.0) amount

在Oracle中

select (((12.10 +12.0))/ 233.0) amount from dual;

使用DB的优点是可以同时计算多个表达式。此外,大多数DB将允许您使用高度复杂的表达式,也将有许多额外的函数,可以在必要时调用。

但是,如果需要分别计算许多单个表达式,性能可能会受到影响,特别是当DB位于网络服务器上时。

下面通过使用Sqlite内存数据库在一定程度上解决了性能问题。

下面是一个完整的Java工作示例

Class. forName("org.sqlite.JDBC");
Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:sqlite::memory:");
Statement stat = conn.createStatement();
ResultSet rs = stat.executeQuery( "select (1+10)/20.0 amount");
rs.next();
System.out.println(rs.getBigDecimal(1));
stat.close();
conn.close();

当然,您可以扩展上面的代码以同时处理多个计算。

ResultSet rs = stat.executeQuery( "select (1+10)/20.0 amount, (1+100)/20.0 amount2");

还有一个选择:https://github.com/stefanhaustein/expressionparser

我已经实现了一个简单而灵活的选项,以允许两者:

即时处理(Calculator.java, SetDemo.java) 构建和处理解析树(TreeBuilder.java)

上面链接的TreeBuilder是进行符号推导的CAS演示包的一部分。还有一个BASIC解释器的例子,我已经开始使用它来构建一个TypeScript解释器。

一个可以计算数学表达式的Java类:

package test;

public class Calculator {

    public static Double calculate(String expression){
        if (expression == null || expression.length() == 0) {
            return null;
        }
        return calc(expression.replace(" ", ""));
    }
    public static Double calc(String expression) {
        String[] containerArr = new String[]{expression};
        double leftVal = getNextOperand(containerArr);
        expression = containerArr[0];
        if (expression.length() == 0) {
            return leftVal;
        }
        char operator = expression.charAt(0);
        expression = expression.substring(1);

        while (operator == '*' || operator == '/') {
            containerArr[0] = expression;
            double rightVal = getNextOperand(containerArr);
            expression = containerArr[0];
            if (operator == '*') {
                leftVal = leftVal * rightVal;
            } else {
                leftVal = leftVal / rightVal;
            }
            if (expression.length() > 0) {
                operator = expression.charAt(0);
                expression = expression.substring(1);
            } else {
                return leftVal;
            }
        }
        if (operator == '+') {
            return leftVal + calc(expression);
        } else {
            return leftVal - calc(expression);
        }

    }
    
    private static double getNextOperand(String[] exp){
        double res;
        if (exp[0].startsWith("(")) {
            int open = 1;
            int i = 1;
            while (open != 0) {
                if (exp[0].charAt(i) == '(') {
                    open++;
                } else if (exp[0].charAt(i) == ')') {
                    open--;
                }
                i++;
            }
            res = calc(exp[0].substring(1, i - 1));
            exp[0] = exp[0].substring(i);
        } else {
            int i = 1;
            if (exp[0].charAt(0) == '-') {
                i++;
            }
            while (exp[0].length() > i && isNumber((int) exp[0].charAt(i))) {
                i++;
            }
            res = Double.parseDouble(exp[0].substring(0, i));
            exp[0] = exp[0].substring(i);
        }
        return res;
    }


    private static boolean isNumber(int c) {
        int zero = (int) '0';
        int nine = (int) '9';
        return (c >= zero && c <= nine) || c =='.';
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(calculate("(((( -6 )))) * 9 * -1"));
        System.out.println(calc("(-5.2+-5*-5*((5/4+2)))"));

    }

}

在我的大学项目中,我正在寻找一个既支持基本公式又支持更复杂方程(特别是迭代运算符)的解析器/求值器。我发现了一个非常好的JAVA和。net开源库,叫做mXparser。我将给出几个例子,让大家对语法有一些感觉,如需进一步指导,请访问项目网站(特别是教程部分)。

https://mathparser.org/

https://mathparser.org/mxparser-tutorial/

https://mathparser.org/api/

举几个例子

一个简单的开始

Expression e = new Expression("( 2 + 3/4 + sin(pi) )/2");
double v = e.calculate()

2 -用户定义的参数和常量

Argument x = new Argument("x = 10");
Constant a = new Constant("a = pi^2");
Expression e = new Expression("cos(a*x)", x, a);
double v = e.calculate()

3 -用户定义的函数

Function f = new Function("f(x, y, z) = sin(x) + cos(y*z)");
Expression e = new Expression("f(3,2,5)", f);
double v = e.calculate()

4 -迭代

Expression e = new Expression("sum( i, 1, 100, sin(i) )");
double v = e.calculate()

最近发现的-如果你想尝试语法(并查看高级用例),你可以下载由mXparser支持的标量计算器应用程序。

这是另一个有趣的选择 https://github.com/Shy-Ta/expression-evaluator-demo

它的用法非常简单,可以完成工作,例如:

  ExpressionsEvaluator evalExpr = ExpressionsFactory.create("2+3*4-6/2");  
  assertEquals(BigDecimal.valueOf(11), evalExpr.eval());