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したがって、タスクは式計算機用の独自のパーサーを作成することです。例えば:

入力: 3+2*1-6/3 出力: 3

入力: 3++2 出力: 無効な式

入力: -5+2 出力: -3

入力: 5--2 出力: 7

ここのコードは、入力が固定されており、負の値を解決できないことを除いて、問題の一部を解決します。また、演算子の優先順位を使用して式を本当に解決するかどうかはまだよくわかりません。しかし、ユーザーから入力式を取得するように既に変更しています。負の値の解決方法を実装する方法を何時間も考えていました。誰か助けて?

JAVASCRIPT エンジンは使用しないでください。

これが現在のコードです

    import java.util.*; 

public class ExpressionParser   
{  
    // Associativity constants for operators  
    private static final int LEFT_ASSOC  = 0;  
    private static final int RIGHT_ASSOC = 1;  

    // Operators  
    private static final Map<String, int[]> OPERATORS = new HashMap<String, int[]>();  
    static   
    {  
        // Map<"token", []{precendence, associativity}>  
        OPERATORS.put("+", new int[] { 0, LEFT_ASSOC });  
        OPERATORS.put("-", new int[] { 0, LEFT_ASSOC });  
        OPERATORS.put("*", new int[] { 5, LEFT_ASSOC });  
        OPERATORS.put("/", new int[] { 5, LEFT_ASSOC });          
    }  

    // Test if token is an operator  
    private static boolean isOperator(String token)   
    {  
        return OPERATORS.containsKey(token);  
    }  

    // Test associativity of operator token  
    private static boolean isAssociative(String token, int type)   
    {  
        if (!isOperator(token))   
        {  
            throw new IllegalArgumentException("Invalid token: " + token);  
        }  

        if (OPERATORS.get(token)[1] == type) {  
            return true;  
        }  
        return false;  
    }  

    // Compare precedence of operators.      
    private static final int cmpPrecedence(String token1, String token2)   
    {  
        if (!isOperator(token1) || !isOperator(token2))   
        {  
            throw new IllegalArgumentException("Invalid tokens: " + token1  
                    + " " + token2);  
        }  
        return OPERATORS.get(token1)[0] - OPERATORS.get(token2)[0];  
    }  

    // Convert infix expression format into reverse Polish notation  
    public static String[] expToRPN(String[] inputTokens)   
    {  
        ArrayList<String> out = new ArrayList<String>();  
        Stack<String> stack = new Stack<String>();  

        // For each token  
        for (String token : inputTokens)   
        {  
            // If token is an operator  
            if (isOperator(token))   
            {    
                // While stack not empty AND stack top element   
                // is an operator  
                while (!stack.empty() && isOperator(stack.peek()))   
                {                      
                    if ((isAssociative(token, LEFT_ASSOC)         && 
                         cmpPrecedence(token, stack.peek()) <= 0) ||   
                        (isAssociative(token, RIGHT_ASSOC)        &&   
                         cmpPrecedence(token, stack.peek()) < 0))   
                    {  
                        out.add(stack.pop());     
                        continue;  
                    }  
                    break;  
                }
                // Push the new operator on the stack  
                stack.push(token);  
            }   
            // If token is a left bracket '('  
            else if (token.equals("("))   
            {  
                stack.push(token);  //   
            }   
            // If token is a right bracket ')'  
            else if (token.equals(")"))   
            {                  
                while (!stack.empty() && !stack.peek().equals("("))   
                {  
                    out.add(stack.pop());   
                }  
                stack.pop();   
            }   
            // If token is a number  
            else   
            {  
            //  if(!isOperator(stack.peek())){
            //      out.add(String.valueOf(token*10));
            //      }
                out.add(token);   
            }  
        }  
        while (!stack.empty())  
        {  
            out.add(stack.pop());   
        }  
        String[] output = new String[out.size()];  
        return out.toArray(output);  
    }  

    public static double RPNtoDouble(String[] tokens)  
    {          
        Stack<String> stack = new Stack<String>();  

        // For each token   
        for (String token : tokens) //for each   
        {  
            // If the token is a value push it onto the stack  
            if (!isOperator(token))   
            {  
                stack.push(token);                  
            }  
            else  
            {          
                // Token is an operator: pop top two entries  
                Double d2 = Double.valueOf( stack.pop() );  
                Double d1 = Double.valueOf( stack.pop() );  

                //Get the result  
                Double result = token.compareTo("*") == 0 ? d1 * d2 :   
                                token.compareTo("/") == 0 ? d1 / d2 :  
                                token.compareTo("+") == 0 ? d1 + d2 :  
                                                            d1 - d2;                 
              // Push result onto stack  
                stack.push( String.valueOf( result ));                                                  
            }                          
        }          

        return Double.valueOf(stack.pop());  
    }  

    public static void main(String[] args) throws Exception{  
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        String reg = "((?<=[<=|>=|==|\\+|\\*|\\-|<|>|/|=])|(?=[<=|>=|==|\\+|\\*|\\-|<|>|/|=]))";
    while(true){
        try{
        System.out.println("Enter Your Expression");  
        //String[] input = "( 1 + 2 ) * ( 3 / 4 ) - ( 5 + 6 )".split(" ");
        String[] input =  in.nextLine() .split(reg);  
        String[] output = expToRPN(input);  

        // Build output RPN string minus the commas  
         System.out.print("Stack: ");
         for (String token : output) {  
                System.out.print("[ ");System.out.print(token + " "); System.out.print("]");
        }  
         System.out.println(" ");   
        // Feed the RPN string to RPNtoDouble to give result  
        Double result = RPNtoDouble( output );
        System.out.println("Answer= " + result);                
        }catch (NumberFormatException | EmptyStackException nfe){ 
            System.out.println("INVALID EXPRESSION"); }         
        }
    }
}  

更新コード: 追加: unaryToexp() 関数。私がやりたかったのは、「 - 」が発生するたびに、コードがそれを別の演算子として「 _ 」に変更してバイナリとして扱い、この演算子が-1で乗算することを解決することでした(最初に追加したいのは[- 1] および [*] を rpn スタックに)。ここでもまだ問題があります。

コンパイラは次のように述べています。

Enter Your Expression
-5+3
Stack: [  ][ 5 ][ - ][ 3 ][ + ]
Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: empty String
        at sun.misc.FloatingDecimal.readJavaFormatString(FloatingDecimal.java:10 11)
        at java.lang.Double.valueOf(Double.java:504)
        at ExpressionParser.RPNtoDouble(ExpressionParser.java:160)
        at ExpressionParser.main(ExpressionParser.java:194)* 

Double d1 = Double.valueOf( stack.pop() );単項演算子を解くために必要な値が1つだけである別の2つの値をまだポップする原因と関係があると思います。助けはありますか?

public class ExpressionParser   
{  
    // Associativity constants for operators  
    private static final int LEFT_ASSOC  = 0;  
    private static final int RIGHT_ASSOC = 1;  

    // Operators  
    private static final Map<String, int[]> OPERATORS = new HashMap<String, int[]>();  
    static   
    {  
       // Map<"token", []{precendence, associativity}>      
        OPERATORS.put("-", new int[] { 0, LEFT_ASSOC });  
        OPERATORS.put("+", new int[] { 0, LEFT_ASSOC });  
        OPERATORS.put("*", new int[] { 5, LEFT_ASSOC });  
        OPERATORS.put("/", new int[] { 5, LEFT_ASSOC });
        OPERATORS.put("_", new int[] { 5, RIGHT_ASSOC }); 
    }  

    // Test if token is an operator  
    private static boolean isOperator(String token)   
    {
        return OPERATORS.containsKey(token);  
    }  

    // Test associativity of operator token  
    private static boolean isAssociative(String token, int type)   
    {  
        if (!isOperator(token))   
        {  
            throw new IllegalArgumentException("Invalid token: " + token);  
        }  

        if (OPERATORS.get(token)[1] == type) {  
            return true;  
        }

        return false;  
    }  

    // Compare precedence of operators.      
    private static final int cmpPrecedence(String token1, String token2)   
    {  
        if (!isOperator(token1) || !isOperator(token2))   
        {  
            throw new IllegalArgumentException("Invalid tokens: " + token1  
                    + " " + token2);  
        }  
        return OPERATORS.get(token1)[0] - OPERATORS.get(token2)[0];  
    }  


    // CONVERT UNARY OPERATORS
    public static String[] unaryToexp(String[] inputTokens)
    {
        ArrayList<String> out = new ArrayList<String>();  
        Stack<String> stack = new Stack<String>(); 
                //if token is an unary minus
        for (String token : inputTokens)   
        {
                    if( ((token == "-") && (isOperator(stack.peek()) || stack.empty()  ))){  // 
                        token = "_";
                    }
                    else if (token == "-"){
                        token = "-";
                    }
            out.add(token);
             while (!stack.empty())  
                {  
                    out.add(stack.pop());
                }       
        }

        String[] output = new String[out.size()];  
        return out.toArray(output);  
    }

    // Convert infix expression format into reverse Polish notation  
    public static String[] expToRPN(String[] inputTokens)   
    {  
        ArrayList<String> out = new ArrayList<String>();  
        Stack<String> stack = new Stack<String>();  

        // For each token  
        for (String token : inputTokens)   
        { 
            // If token is an operator  
            if (isOperator(token))   
            {  
                // While stack not empty AND stack top element   
                // is an operator 

                while (!stack.empty() && isOperator(stack.peek()))
                {                      
                    if ((isAssociative(token, LEFT_ASSOC)         && 
                         cmpPrecedence(token, stack.peek()) <= 0) ||   
                        (isAssociative(token, RIGHT_ASSOC)        &&   
                         cmpPrecedence(token, stack.peek()) < 0))       

                    {  
                        out.add(stack.pop());     
                        continue; 
                    }
                    break;  
                }

                // Push the new operator on the stack 
                stack.push(token);  
            }
            // If token is a left bracket '('  
            else if (token.equals("("))   
            {  
                stack.push(token);  //   
            }   
            // If token is a right bracket ')'  
            else if (token.equals(")"))   
            {                  
                while (!stack.empty() && !stack.peek().equals("("))   
                {  
                    out.add(stack.pop());   
                }  
                stack.pop();   
            }   
            // If token is a number  
            else   
            {  
                out.add(token);   
            }  
        }  
        while (!stack.empty())  
        {  
            out.add(stack.pop());   
        }  
        String[] output = new String[out.size()];  
        return out.toArray(output);  
    }  

   public static double RPNtoDouble(String[] tokens)  
{          
    Stack<String> stack = new Stack<String>();  

    // For each token   
    for (String token : tokens)   
    {  
        // If the token is a value push it onto the stack  
        if (!isOperator(token))   
        {  
            stack.push(token);                  
        }  
        else  
        {  
            // Token is an operator: pop top two entries  
            Double d2 = Double.valueOf( stack.pop() );  
            Double d1 = Double.valueOf( stack.pop() );  

            //Get the result  
            Double result = token.compareTo("_") == 0 ? d2 * -1 :   
                            token.compareTo("*") == 0 ? d1 * d2 :   
                            token.compareTo("/") == 0 ? d1 / d2 :  
                            token.compareTo("+") == 0 ? d1 + d2 :  
                                                        d1 - d2;    

            // Push result onto stack  
            stack.push( String.valueOf( result ));                                                  
        }                          
    }          
    return Double.valueOf(stack.pop());  
}  

    public static void main(String[] args) throws Exception{  
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        String reg = "((?<=[<=|>=|==|\\+|\\*|\\-|\\_|<|>|/|=])|(?=[<=|>=|==|\\+|\\*|\\-|<|>|/|=]))";
    while(true){
        //try{
        System.out.println("Enter Your Expression");  
        //String[] input = "( 1 + 2 ) * ( 3 / 4 ) - ( 5 + 6 )".split(" ");
        String[] input =  in.nextLine() .split(reg); 
        String[] unary = unaryToexp(input); //.split(reg);
        String[] output = expToRPN(unary);  

        // Build output RPN string minus the commas  
         System.out.print("Stack: ");
         for (String token : output) {  
                System.out.print("[ ");System.out.print(token); System.out.print(" ]");
        }  
         System.out.println(" ");   
        // Feed the RPN string to RPNtoDouble to give result  
        Double result = RPNtoDouble( output );
        System.out.println("Answer= " + result);                
        //}catch (){ 
            //System.out.println("INVALID EXPRESSION"); }           
        }
    }   
} 
4

4 に答える 4

1

ホイールを再発明するのではなく、JavaCCやantlrなどのパーサジェネレーターを使用できます。これは、この種のタスク用に特別に設計されています。これは、 JavaCCの数十行にある単純な式パーサーとエバリュエーターの良い例です。

于 2012-12-10T10:59:34.593 に答える
1

いくつかの例を見て、負の値と演算子を区別する方法のルールを見つけてください。次のようなルール:

 if (token is + or -) and next token is a number
 and
       (the previous token was empty
    or the prvious token was ')' or another operator)
 then it is a sign to the current value.

元のトークンリストを繰り返し処理し、このルールに基づいて新しいトークンリストを作成できます。このような式エバリュエーターを作成したばかりで、式をトークン化するためのイテレーターが手元にあります。GitHubでいくつかの拡張機能を実行した後に公開する予定です。

編集:これがイテレータです。参照と呼び出しは明確である必要があります。変数/関数と複数文字の演算子がサポートされているため、少し複雑です。

private class Tokenizer implements Iterator<String> {
    private int pos = 0;
    private String input;
    private String previousToken;

    public Tokenizer(String input) {
        this.input = input;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return (pos < input.length());
    }

    private char peekNextChar() {
        if (pos < (input.length() - 1)) {
            return input.charAt(pos + 1);
        } else {
            return 0;
        }
    }

    @Override
    public String next() {
        StringBuilder token = new StringBuilder();
        if (pos >= input.length()) {
            return previousToken = null;
        }
        char ch = input.charAt(pos);
        while (Character.isWhitespace(ch) && pos < input.length()) {
            ch = input.charAt(++pos);
        }
        if (Character.isDigit(ch)) {
            while ((Character.isDigit(ch) || ch == decimalSeparator)
                    && (pos < input.length())) {
                token.append(input.charAt(pos++));
                ch = pos == input.length() ? 0 : input.charAt(pos);
            }
        } else if (ch == minusSign
                && Character.isDigit(peekNextChar())
                && ("(".equals(previousToken) || ",".equals(previousToken)
                        || previousToken == null || operators
                            .containsKey(previousToken))) {
            token.append(minusSign);
            pos++;
            token.append(next());
        } else if (Character.isLetter(ch)) {
            while (Character.isLetter(ch) && (pos < input.length())) {
                token.append(input.charAt(pos++));
                ch = pos == input.length() ? 0 : input.charAt(pos);
            }
        } else if (ch == '(' || ch == ')' || ch == ',') {
            token.append(ch);
            pos++;
        } else {
            while (!Character.isLetter(ch) && !Character.isDigit(ch)
                    && !Character.isWhitespace(ch) && ch != '('
                    && ch != ')' && ch != ',' && (pos < input.length())) {
                token.append(input.charAt(pos));
                pos++;
                ch = pos == input.length() ? 0 : input.charAt(pos);
                if (ch == minusSign) {
                    break;
                }
            }
            if (!operators.containsKey(token.toString())) {
                throw new ExpressionException("Unknown operator '" + token
                        + "' at position " + (pos - token.length() + 1));
            }
        }
        return previousToken = token.toString();
    }

    @Override
    public void remove() {
        throw new ExpressionException("remove() not supported");
    }

}
于 2012-12-10T10:14:37.577 に答える
1

JavaScript スクリプト エンジンを使用できませんでしたか? (式を少し調整する必要があります5--2) 以下のコードは次のように出力します。

3+2*1-6/3 = 3.0
3++2 = Invalid Expression
-5+2 = -3.0
5--2 = 7.0

コード:

public class Test1 {

    static ScriptEngine engine;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");

        printValue("3+2*1-6/3");
        printValue("3++2");
        printValue("-5+2");
        printValue("5--2");
    }

    private static void printValue(String expression) {
        String adjustedExpression = expression.replaceAll("--", "- -");
        try {
            System.out.println(expression + " = " + engine.eval(adjustedExpression));
        } catch (ScriptException e) {
            System.out.println(expression + " = Invalid Expression");
        }
    }
}
于 2012-12-10T10:36:47.987 に答える
1

はい、どうぞ:

private static final ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");

public static String eval(String matlab_expression){
    if(matlab_expression == null){
        return "NULL";
    }
    String js_parsable_expression = matlab_expression
            .replaceAll("\\((\\-?\\d+)\\)\\^(\\-?\\d+)", "(Math.pow($1,$2))")
            .replaceAll("(\\d+)\\^(\\-?\\d+)", "Math.pow($1,$2)");
    try{
        return engine.eval(js_parsable_expression).toString();
    }catch(javax.script.ScriptException e1){
        return null; // Invalid Expression
    }
}
于 2012-12-10T10:12:43.510 に答える