不好意思请问如何验证四则运算数学表达式的合法性?

2009-05-05 10:39:51 1.1k 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

Java实现四则运算计算器：从基础到进阶表达式解析是编程中的基础技术，其核心原理是将数学表达式转换为计算机可执行的指令序列。通过栈数据结构处理运算符优先级，双栈算法能有效解决复杂表达式的计算问题。在Java开发中，实现计算器不仅涉及字符串处理、数据结构应用等基础技能，还能深入理解浮点数精度、异常处理等工程实践要点。本文以四则运算为切入点，详细讲解从简单运算到复杂表达式解析的全过程，涵盖控制台与GUI两种实现方式，并分享单元测试、性能优化等实战经验。对于初学者而言，这类项目是掌握Java核心语法和算法思维的绝佳练习。阅读详情

不好意思又来提问了... 编译原理什么的学得太差了, 可现在又要用... 想求一个能验证四则运算数学表达式 (比如: (A + B)/C^2 - D*E) 合法性的程序... 在论坛搜索了一下, 大部分都是只给了一个提示比如 "这个要用栈啊... ", "编译原理书上有啊... " 什么的. 当然了我想这些大家都指导, 但关键是如何实现. 规则很普通: 比如 "(A +", (A + B", "A^" 这样缺失左/右括号或者运算符前/后缺失运算数的必然都是非法表达式. 希望大家可以给一个可以用的Java程序或者稍加修改即可使用的Java程序 (比如之前求的一个计算数学表达式的程序就是修改了一下填加了计算乘方的功能就达到要求了), 谢谢大家!!

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大模型-高通平台性能测试示例-2 在QNN中，可以使用(genis-t2t-run)和这两个工具来进行推理的性能分析。支持在QNX操作系统或Android操作系统上进行性能分析。：提供基本的性能数据，如运行时间、资源消耗等。：提供更详细的性能数据，可能包括各个操作的执行时间、资源使用情况等。：是指在性能分析的同时进行代码质量检查，以发现潜在的问题。：是指跟踪和分析神经网络中各个操作的性能，以优化网络结构或参数。阅读详情

soma_cruz

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starscc 2009-05-06

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ThirstyCrow 2009-05-06

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编译原理要学好是不容易，不过有现成的工具，写个解析器什么的也不是什么难事。lz可以去看看ANTLRWorks。学起来不难，学会了很有用。

写了个四则运算的语法规则，可以粘到ANTLRWorks看。NUMBER部分写得很简单，只能识别正整数，lz根据要求自己改写吧。

文件名：MathLexer.g

lexer grammar MathLexer;

@header { org.myorg.math; }

VAR : 'A'..'Z';
NUMBER : '1'..'9' '0'..'9' +;
PLUS : '+';
MINUS : '-';
TIMES : '*';
OVER : '/';
TO_THE_NTH_POWER
: '^';
LPAREN : '(';
RPAREN : ')';

文件名：MathParser.g

parser grammar MathParser;

options {
backtrack = true;
}

tokens {
VAR;
NUMBER;
PLUS;
MINUS;
TIMES;
OVER;
TO_THE_NTH_POWER;
LPAREN;
RPAREN;
}

@header { org.myorg.math; }

expr : level_3_expr
| addition_subtraction_expr
;

level_1_expr
: VAR
| NUMBER
| parenthesis_expr
;

level_2_expr
: level_1_expr
| power_expr
;

level_3_expr
: level_2_expr
| multiplication_division_expr
;

parenthesis_expr
: LPAREN expr RPAREN
;

power_expr
: level_1_expr TO_THE_NTH_POWER level_1_expr
;

multiplication_division_expr
: level_2_expr TIMES level_2_expr
| level_2_expr OVER level_2_expr
;

addition_subtraction_expr
: level_3_expr PLUS level_3_expr
| level_3_expr MINUS level_3_expr
;

公司不能上传图片，贴个官网的图片。

kkiieerr007 2009-05-06

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这个。。编译书上是有实现嘛，通常可能大家不会去死研究这个，大概知道一下原理就好了。

SimonYeung 2009-05-05

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这个拿编译原理来搞恐怕没几个能搞

看看LS几位的正则表达式

帮顶学习

knightzhuwei 2009-05-05

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这个我看还是看看能不能计算出来比较好不能计算就抛异常说算式有误
用正则表达式总是不太放心啊。。

kingssman 2009-05-05

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[Quote=引用 1 楼 imasmallbird 的回复:]
正则表达式（转）

Regex regex = new Regex(@"
^ (?#匹配开头)
\s*[-+]? (?#开头可以出现正负号)
(((([0-9]\,?[0-9]*)+\.?[0-9]*))+(\s*$|\s*([-+*/]+?|[ <>!=]+)\s*))* (?#可选数-符号-数-符号-……-数-符号或结尾)
(
(
(? <o>\()\s* (?#左括号，保存到o名字下)
[-+]? (?#可选正负号)
(((([0-9]\,?[0-9]*)+\.?[0-9]*))+\s*([-+*/]+?|[ <>!=]+)\s*)* (?#可选数-符-数-符…
[/Quote]

学习了，正则表达式一看就头疼

goodmrning 2009-05-05

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imasmallbird 2009-05-05

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正则表达式（转）

Regex regex = new Regex(@"
^ (?#匹配开头)
\s*[-+]? (?#开头可以出现正负号)
(((([0-9]\,?[0-9]*)+\.?[0-9]*))+(\s*$|\s*([-+*/]+?|[<>!=]+)\s*))* (?#可选数-符号-数-符号-……-数-符号或结尾)
(
(
(?<o>$)\s* (?#左括号，保存到o名字下)
[-+]? (?#可选正负号)
(((([0-9]\,?[0-9]*)+\.?[0-9]*))+\s*([-+*/]+?|[<>!=]+)\s*)* (?#可选数-符-数-符……)
)+ (?#可以重复出现左括号)
((([0-9]\,?[0-9]*)+\.?[0-9]*))+ (?#左右括号之间最起码需要一个操作数)
(
\s*(?<-o>$) (?#右括号，匹配的同时去掉一个左括号)
(\s*([-+*/]+?|[<>!=]+)\s*((([0-9]\,?[0-9]*)+\.?[0-9]*))+)* (?#可选符-数-符-数……)
)+ (?#可以重复出现右括号，仅当还有左括号剩余)
(\s*$|\s*([-+*/]+?|[<>!=]+)\s*) (?#要么结尾，要么在下一个左括号出现之前出现一个运算符)
)* (?#重复出现左括号)
(?(o)(?!)) (?#如果还有左括号剩余就不匹配任何东西)
(?<=[0-9)]\s*) (?#检查结尾前是否数字或右括号)
\s*$ (?#匹配结尾)
", RegexOptions.IgnorePatternWhitespace);

nihuajie05 2009-05-05

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[Quote=引用 14 楼 bao110908 的回复:]
真的非常寒心，作为一位计算机专业的学生竟说出这样的话，什么编译原理没学好。

没学好可以把书本再拿起来看，难道你还不如我这个文科类专业的人么？
[/Quote]
bao去回我帖子撒

nihuajie05 2009-05-05

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喂喂。。宝宝别生气啦。。。
数据结构的时候就有学。。。这跟编译原理搭个P界啊。。。
没层次的括号匹配如果用正则，是不可能实现的。。啥语言实现的PERL都搞不定
也就是个操作数，操作符的问题。。。。优先级的问题，你说最后多个操作符或者操作数出来，是不是就是不合法了。。。
合法了就直接帮你把4则运算结果都算出来好不好？
给你个提示，自己去查去。。。
居然把我们可爱的火龙果弄火了。。啦出去枪毙5分钟

火龙果被占用了 2009-05-05

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真的非常寒心，作为一位计算机专业的学生竟说出这样的话，什么编译原理没学好。

没学好可以把书本再拿起来看，难道你还不如我这个文科类专业的人么？

火龙果被占用了 2009-05-05

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[Quote=引用楼主 soma_cruz 的帖子:]
不好意思又来提问了... 编译原理什么的学得太差了, 可现在又要用... 想求一个能验证四则运算数学表达式 (比如: (A + B)/C^2 - D*E) 合法性的程序... 在论坛搜索了一下, 大部分都是只给了一个提示比如 "这个要用栈啊... ", "编译原理书上有啊... " 什么的. 当然了我想这些大家都指导, 但关键是如何实现. 规则很普通: 比如 "(A +", (A + B", "A^" 这样缺失左/右括号或者运算符前/后缺失运算数的必然都是非法表达式. 希望大家可以给…
[/Quote]

不就是喜欢代码么！给你吧：

http://topic.csdn.net/u/20081011/11/c69b34f6-7605-44a4-918b-a4bed78e8654.html

火龙果被占用了 2009-05-05

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如果括号的层次不确定，那么在 Java 当中没办法采用正则表达式来进行验证。

1 楼提供的正则表达式在 Java 中不能用，那个正则表达式中含有 .net 中特有的
平衡组 (?<o>)、(?<-o>)，这种语法目前仅有 .net 能支持。有了这种语法，正则
表达式可以匹配嵌套结构的字符串。

在 Java 中建议采用栈的方式来进行检查。

GeekZFZ 2009-05-05

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没学过，帮顶

fangge1888 2009-05-05

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xuleilei123 2009-05-05

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楼上讲的都不错,我顶

xdop 2009-05-05

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采用自顶向下分析法，运算符优先匹配，即使用ansi-C编写，代码也很容易。
计算过程也就是验证过程，而且可以抛出适当的异常属性（比如，错在哪儿）。

像这样构造复杂正则，最后只验个“合格/不合格”，真的费脑子又不划算。

hbgzg3006 2009-05-05

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我觉得没有必要自己去验证把。你用别人做好的包不合法的布或异常不就行了么？搜一下吧有很多的。

西瓜 2009-05-05

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不好意思请问如何验证四则运算数学表达式的合法性?

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