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

使用带有代码注入处理的JDK1.6 Javascript引擎尝试下面的示例代码。

import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;

public class EvalUtil {
private static ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");
public static void main(String[] args) {
    try {
        System.out.println((new EvalUtil()).eval("(((5+5)/2) > 5) || 5 >3 "));
        System.out.println((new EvalUtil()).eval("(((5+5)/2) > 5) || true"));
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
public Object eval(String input) throws Exception{
    try {
        if(input.matches(".*[a-zA-Z;~`#$_{}\\[\\]:\\\\;\"',\\.\\?]+.*")) {
            throw new Exception("Invalid expression : " + input );
        }
        return engine.eval(input);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        throw e;
    }
 }
}

其他回答

本文讨论了各种方法。以下是文中提到的两种关键方法:

Apache的JEXL

允许脚本包含对java对象的引用。

// Create or retrieve a JexlEngine
JexlEngine jexl = new JexlEngine();
// Create an expression object
String jexlExp = "foo.innerFoo.bar()";
Expression e = jexl.createExpression( jexlExp );
 
// Create a context and add data
JexlContext jctx = new MapContext();
jctx.set("foo", new Foo() );
 
// Now evaluate the expression, getting the result
Object o = e.evaluate(jctx);

使用JDK中嵌入的javascript引擎:

private static void jsEvalWithVariable()
{
    List<String> namesList = new ArrayList<String>();
    namesList.add("Jill");
    namesList.add("Bob");
    namesList.add("Laureen");
    namesList.add("Ed");
 
    ScriptEngineManager mgr = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine jsEngine = mgr.getEngineByName("JavaScript");
 
    jsEngine.put("namesListKey", namesList);
    System.out.println("Executing in script environment...");
    try
    {
      jsEngine.eval("var x;" +
                    "var names = namesListKey.toArray();" +
                    "for(x in names) {" +
                    "  println(names[x]);" +
                    "}" +
                    "namesListKey.add(\"Dana\");");
    }
    catch (ScriptException ex)
    {
        ex.printStackTrace();
    }
}

你可以看看Symja框架:

ExprEvaluator util = new ExprEvaluator(); 
IExpr result = util.evaluate("10-40");
System.out.println(result.toString()); // -> "-30" 

请注意,可以计算更复杂的表达式:

// D(...) gives the derivative of the function Sin(x)*Cos(x)
IAST function = D(Times(Sin(x), Cos(x)), x);
IExpr result = util.evaluate(function);
// print: Cos(x)^2-Sin(x)^2

使用带有代码注入处理的JDK1.6 Javascript引擎尝试下面的示例代码。

import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;

public class EvalUtil {
private static ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");
public static void main(String[] args) {
    try {
        System.out.println((new EvalUtil()).eval("(((5+5)/2) > 5) || 5 >3 "));
        System.out.println((new EvalUtil()).eval("(((5+5)/2) > 5) || true"));
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
public Object eval(String input) throws Exception{
    try {
        if(input.matches(".*[a-zA-Z;~`#$_{}\\[\\]:\\\\;\"',\\.\\?]+.*")) {
            throw new Exception("Invalid expression : " + input );
        }
        return engine.eval(input);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        throw e;
    }
 }
}

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");

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。