# Java计算器依赖

**Repository Path**: blkan/java-calculator-lib

## Basic Information

- **Project Name**: Java计算器依赖
- **Description**: java计算器的依赖，处理计算器的输入文本，根据输入字符串计算结果
- **Primary Language**: Java
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 2
- **Forks**: 0
- **Created**: 2023-03-21
- **Last Updated**: 2023-12-28

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

调用

```
calExpression(String content, boolean printProcess)
```

# 一、表达式组成：

1. e和π

2. 函数sin() cos() tan()
3. 函数arcsin() arccos() arctan()
4. 函数sqrt()
5. 函数lg() ln()
6. 阶乘!
7. ^
8. +-*/
9. ( )

# 二、特殊规定

## 加[]

计算过程中，每完成一步计算，需将计算出来的数字结果用[]括起来（**[]里面的一定是数字**）。

**[]的作用与()类似**，只是**不标定运算顺序**。

比如，对于表达式：1+(0-2)^2

如果不加[]，那么计算到下一步就是：1-2^2=-3

而如果加了[]，那么就是：1+[-2]^2=5

## 无圆括号表达式

在加[]的前提下，如果一个表达式没有任何()（可以有[]），那么就规定为**无圆括号表达式**。

# 三、计算无圆括号表达式

要计算无圆括号表达式的值，可以按照以下方法：

1. 替换e和π
2. 计算并替换sin[]、cos[]、tan[]
3. 计算并替换arcsin[]、arccos[]、arctan[]

4. 计算并替换lg[]，ln[]
5. 计算并替换sqrt[]
6. 替换二元运算的减号（注意不替换负数的-号）
7. 计算并替换阶乘!
8. 计算次方^
9. 计算乘除*/
10. 计算加+（-已在第5步被替换）

**注：由于数学表达式中存在数字\*字母可以省略\*号的情况，所以进行前四个替换时，需要判断前一个字符的类型！如果是字符串开头，+-\*/，则直接替换成结果数字；其余情况需要在前面补上一个\*号**。

除了1.，每完成一步计算，需将计算出来的数字结果用[]括起来。

## 1. 替换e和π

```
public String calEandPI(String content)
```

替换成String.valueOf(Math.E)和String.valueOf(Math.PI)。

由于e和π绝不是负数，所以不用加[]。

例：e+2e+π

2.718281828459045+2*2.718281828459045+3.141592653589793

## 2. 计算并替换sin[]、cos[]、tan[]

```
public String calSin(String content)
```

利用regex捕获[]里面的数字，提取为double类型，传进Math.sin()计算；

替换成String.valueOf(Math.sin(数))。

例：sin[1]-cos[2]+3tan[5]

[0.8414709848078965]-[-0.4161468365471424]+3*[-3.380515006246586]

## 3. 计算并替换arcsin[]、arccos[]、arctan[]

```
public String calArcsin(String content)
```

与2.类似。

## 4. 计算并替换lg[]，ln[]

```
public String calLog(String content)
```

原理如上。

例：lg[10]+3lg[10]+5*ln[5]

[1.0]+3\*[1.0]+5\*[1.6094379124341003]

## 5.计算并替换sqrt[]

```
public String calSqrt(String content)
```

略

## 6. 替换二元运算的减号

```
public String calMinus(String content)
```

为了防止进行后面的步骤出错，需要将减号（不是负号）替换成负号，即-变成+[-1]*

例如：1-2^2

如果不替换，在进行^运算时会出现将1-2识别为一个数，导致运算错误。

如果替换，则变成了1+[-1]\*2^2=1+[-1]\*4=1+[-4]=[-3]

## 7. 计算并替换阶乘!

```
public String calFact(String content)
```

识别!的前面一个数字，如果数字是正整数，则计算阶乘，如果数字包含-或.，则结果为NaN。

## 8. 计算次方^

```
public String calPow(String content)
```

获取^左边的数a和右边的数b；

计算Math.pow(a, b)。

## 9. 计算乘除*/

类似8.

## 10. 计算加+

类似上面。

# 四、计算表达式

计算表达式的方法为，先计算表达式里的无圆括号表达式，等主表达式无圆括号时，再按照计算无圆括号表达式的方法计算主表达式。

可以利用正则表达式\\(([\^\\(\\)]+)\\)，匹配表达式里面的无圆括号表达式。

如ln(e)+lg(10)+sin(1+2^(2+1))=

ln**[2.71...]**+lg(10)+sin(1+2^(2+1))=

ln[2.71...]+lg**[10]**+sin(1+2^(2+1))=

ln[2.71...]+lg[10]+sin(1+2^**[3]**)=

ln[2.71...]+lg[10]+sin(**9**)=

ln[2.71...]+lg[10]+sin**[9]**=

2.412118...