如何在制作三角计算器时处理操作顺序

时间:2013-03-17 23:47:06

标签: java

更新:不幸的是我无法完成这项任务,虽然截止日期已经过去但我觉得我已经花了太多时间把它放在一边,我知道我接近解决方案。这是我过去几天制作的代码

/* 

 "[5*sin(3*t+0.523),4*cos(2*t)]"

*/

import java.util.*;             // 
import javax.swing.*;           // 
import javax.swing.JFrame;      // lets me create the window 
import java.awt.Graphics;       // for drawing 
import java.awt.Point;          // allows the use of points 
import java.awt.Graphics2D;     // for drawing 
import javax.swing.JComponent;  // for drawing 
import javax.swing.JPanel;     // for drawing 
import java.lang.Math;         // for trig 
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;




public class Graph 
{   

//-------------------Queue---String----------------------------------------------------------------//

  public static double[] queue_str(String str, double[] results)
  {
    Queue<Character> token = new LinkedList<Character>();
    Queue<Double> numbers = new LinkedList<Double>();
    double[] t_vals = new double [5];
    int t_vals_len = t_vals.length;
    int numbers_sz = 0;
    int token_sz = 0;
    t_vals[0] = 7.0;
    t_vals[1] = 2.0;
    t_vals[2] = 3.0;
    t_vals[3] = 4.0;
    t_vals[4] = 3.0;
    char temp_token;
    char temp_char; 
    double p1_num = 0, temp_num = 0, p2_num = 0;

    if(results.length == 0){}

    for(int i = 0; i < str.length(); i++)
    {
        if(str.charAt(i) == '*' && str.charAt(i) != 't'  || str.charAt(i) == '+'&& str.charAt(i) != 't' || str.charAt(i) == '-' && str.charAt(i) != 't' || str.charAt(i) == '/' && str.charAt(i) != 't')
        {
            temp_token = str.charAt(i);
            token.add(temp_token);
            token_sz ++;
            String[] parts = str.split("\\" + String.valueOf(temp_token));
            String str1 = parts[0];
            String str2 = parts[1];


            if(str1.matches("-?\\d+(\\.\\d+)?"))
            {
                p1_num = Double.parseDouble(str1);
                numbers.add(p1_num);
                numbers_sz ++;
            }

            if(str2.matches("-?\\d+(\\.\\d+)?"))
            {
                p2_num = Double.parseDouble(str2);
                numbers.add(p2_num);
                numbers_sz ++;
            }
        }
            else if(str.charAt(i) == 't')
            {
                temp_token = str.charAt(i);

                String [] t_char = str.split(String.valueOf(temp_token));

                for(int k = 0; k < t_vals_len; k++)
                {
                    temp_num = t_vals[k];
                    numbers.add(temp_num);
                    numbers_sz ++;
                }
            }

    }
      double[] dbl_numbs = new double [numbers_sz];

      while(numbers.peek()!=null)
      {
           for (int iter = 0; iter < numbers_sz; iter++)
           {
             dbl_numbs [iter] = numbers.poll();
           }  
      }

         while(token.peek()!=null)
          {
               temp_token = token.peek();
               token.poll();

               if(temp_token== '+')
               {

                 eval_inner_add(dbl_numbs, numbers_sz);
                 results = eval_inner_add(dbl_numbs,numbers_sz);

               }
               else if(temp_token == '-')
               {

                eval_inner_add(dbl_numbs, numbers_sz);
               }
               else if(temp_token == '*')
               {
                 results  = eval_inner_multi(dbl_numbs, numbers_sz);

               }
               else if(temp_token == '/')
               {

                eval_inner_div(dbl_numbs, numbers_sz);
               }
          }

      return t_vals;
  }
//-----------------Removing---Brackets-------------------------------------------------------------//  
  public static String [] remove_brackets(String remove_brack)
  {
     String [] substring = remove_brack.split ("[\\[,\\]]");
     String rest_of_str = substring [1];
     String rest_of_str_2 = substring [2];
     return new String [] {rest_of_str,rest_of_str_2};
  } 
//-----------------Removing---Parenthesis-------------------------------------------------------------//    
   public static String [] remove_paren(String remove_paren)
  {
     String [] substring = remove_paren.split ("[\\(,\\)]");
     String rest_of_str = substring [0];
     String rest_of_str_2 = substring [1];
     return new String [] {rest_of_str,rest_of_str_2};
  } 
//---------------Retrieving--Far-Left--Number----------------------------------------------------//  
  public static double get_first_exp (String get_left_exp)  
  {
    double eval_num = 0;

    if(get_left_exp.matches("[-]"))
    {
        String [] check_neg = get_left_exp.split("[\\-]");
        String neg_num = check_neg[0];
        eval_num = Double.parseDouble(neg_num);
        eval_num = eval_num * (-1.0);
        return eval_num;
    }
    else
    {
        String [] parts = get_left_exp.split("[\\/,\\*,\\+]");
        String sub_str_1 = parts [0];
        eval_num = Double.parseDouble(sub_str_1);
        return eval_num;
    }
  }
//-------------Evaluating--equations--containing--sine----------------------------------------//

  public static double eval_sin (String sin_eq)
  {
   double number = 0;
   String [] split = remove_paren(sin_eq);
   String inner_exp = split[1];
   double [] nothing = new double [0];

   number = get_first_exp (sin_eq);
   queue_str(inner_exp, nothing);
   return number;
  }

//-------------Evaluating--equations--containing--cosine----------------------------------------//
  public static double eval_cos (String cos_eq)
  {
   double number = 0;
   double [] nothing = new double [0];
   String [] split = remove_paren(cos_eq);
   String inner_exp = split[1];

   number = get_first_exp (cos_eq);
   queue_str(inner_exp, nothing);
   return number;
  }
//---------------Evalutating--points-------------------------------------------------------------//  
  public static double[] eval_inner_multi (double [] numbers, int numbers_sz)
  {
   String nothing  = "";
   double[] results = new double [numbers_sz];
   double  first_num = numbers[0];
   System.out.println(first_num);

    for(int i = 1; i < numbers_sz-1; i++)
    {
     results[i] = first_num * numbers[i]; 
     System.out.println(results[i]);
    }
      queue_str(nothing,results);
      return results; 
  }

  public static double[] eval_inner_add (double [] numbers, int numbers_sz)
  {
   String nothing  = "";
   double[] results = new double [numbers_sz];
   double  first_num = numbers[0];


    for(int i = 1; i < numbers_sz-1; i++)
    {
     results[i] = first_num + numbers[i]; 
     System.out.println(results[i]);
    }
      queue_str(nothing,results);
      return results; 
  }

  public static double[] eval_inner_sub(double [] numbers, int numbers_sz)
  {
   double[] t_vals = new double [5];
   return t_vals; 
  }

  public static double[] eval_inner_div(double [] numbers,int numbers_sz)
  {
   double[] t_vals = new double [5];
   return t_vals; 
  }
//------------------------------Main------------------------------------------------------------------------//  
  public static void main(String[] args) 
    {
      String left_exp = "";
      String right_exp = "";
      double left_sin_num , right_sin_num, left_cos_num, right_cos_num = 0;

      for(String s: args)  // taking in user input for command line 
      {
           String [] new_str  =  remove_brackets(s);
           left_exp = new_str[0];
           right_exp = new_str[1];
      }

      if(left_exp.contains("sin")) // add SINE, SIN, COSINE, COS
      {
           left_sin_num = eval_sin(left_exp);
      }
      else if (right_exp.contains("sin"))
      {
           right_sin_num = eval_sin(right_exp);
      }
      if (right_exp.contains("cos"))
      {
           right_cos_num = eval_cos(right_exp);
      }
      else if (left_exp.contains("cos"))
      {
           left_cos_num = eval_cos(left_exp);
      }

    }

}

这项任务的目的是创建一个程序,用于评估参数方程并连接坐标以绘制图形。我遇到的问题是当我在queue_str()函数中发送我的双打数组来进行评估时,我有两个操作的实例呈现了我们的结果。我无法正确地将内容发送回queue_str()以由第二个操作数进行评估,例如考虑到我的热门评论中的示例函数,我能够发送3 * t,其中t_vals是测试用例乘以三个。在这种情况下,我必须去数组-1的大小,因为我必须考虑数组中的第一个和最后一个元素。这就是我如何能够正确评估这个表达式的地方?我很感激任何帮助,我为这一段道歉,我只知道我非常接近这个工作。感谢。

2 个答案:

答案 0 :(得分:5)

您应该将表达式解析为树,而不是从左到右对它们进行评估。

  sin
   |
   +
  / \
  *  5
 / \
2  t

更详细地解释了这一点here

答案 1 :(得分:0)

我正在为你解决一个类似的问题,为了得到一切正确的顺序,我使用了词法分析器和解析器 - 在Python中,我使用了PLY,这里有很好的文档http://www.dabeaz.com/ply/ http://www.dabeaz.com/ply/ply.html

在文档中,这里有一个很好地说明解析器中“幕后”的内容:http://www.dabeaz.com/ply/ply.html#ply_nn22

我的tokenizer / parser结构的灵感来自Java用于评估其表达式的相同结构。 http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se7/html/jls-15.html#jls-15.8

如果您以前从未在解析器结构周围思考过,那么有一些事情需要习惯。如:

- 根令牌 - 称之为表达式 - 可以从数字或名称或功能调用或任何其他“组件”提升,并“增长”以“消耗”整个结构,允许其他所有内容折叠进入它。

- 原始数字或名称在成为表达式之前经过的多个促销令牌级别 - 每个阶段,以查看是否可以在允许提升之前应用从一元到高优先级到较低优先级的运算符再次。像YACC这样的解析器通过仅应用规则来实现这项工作,如果它可以选择最大的规则,或者知道它的选择将是明确的,否则在做出决定之前它需要来自令牌化器的更多令牌。

- 它的递归性质 - sin(...)内部的是一个参数列表,它是一个表达式或参数列表,表达式和表达式本身可以像外部表达式一样复杂......并且一旦函数调用发生后,在检查运算符的所有优先级后,它将被提升为表达式本身!等等。

一般情况下,我会阅读关于PLY的文档,因为它会帮助你解决所有问题:)你只是不能通过原始字符串/子字符串操作进行表达式计算而不进行标记和解析,我试过真的很难但总有一些边缘案例欺骗了我。