Question

作为计算Jordan正规形式矩阵的个人项目的一部分，我发现我需要解析具有复系数的多项式，以便简化许多代码。

（帖子底部的相关代码）

我想解析的多项式具有以下形式：

系数可以是实数，虚数或复数。
如果系数很复杂，它将用括号括起来。如果这些括号是领先系数，则不会以+或-开头。
如果系数是实数，虚数或复数，其实数和\或虚数分量为1，则1不会出现，只会出现符号。
括号前面只有+。
变量x可能具有幂（>2），可能具有1的幂，然后它显示为x，或者可能根本不显示。
关于多项式的文本表示没有更多规则，即权力不一定按升序或降序排列。

正确格式化多项式的一些例子：

1
-1
-2.1x
3i
x^2-1
-x^3+2x+1
(5-5i)x^2-x-1
(-1+i)x-5
-ix^3-x^2+1

..和一些格式不合理的：

1x（引导不必要的1）
+(+1-2i)x（括号中有一个前导+，实际组件有前导+）
(5.1i)x^2（因为系数是假想的，所以不需要括号）
-(i-1)（复杂系数具有领先-）

经过一些在线阅读（SO，Java教程，Java API）之后，我很快得出结论，考虑到上面提到的所有限制，正则表达式是解析的最简单方法。在正式方面，这个任务的正则表达式是可能的，因为我画了一个NFA只接受这样的有效表达式。

我正在做这个TDD（通过JUnit 4），这个测试失败了：

assertEquals("Polynomial parsed incorrectly.", poly07, PolyParser.parse(exp07));

其中poly07如下所示：(5-5i)x^2-x-1。

这是被引发的例外：

java.lang.NumberFormatException: For input string: "5-5"
at sun.misc.FloatingDecimal.readJavaFormatString(FloatingDecimal.java:2043)
at sun.misc.FloatingDecimal.parseDouble(FloatingDecimal.java:110)
at java.lang.Double.parseDouble(Double.java:538)
at PolyParser.parse(PolyParser.java:55)
at PolyParserTest.testParse(PolyParserTest.java:59)

我尝试过调试，看到正则表达式捕获5-5i（后来剥离了i）。然后它尝试使用参数字符串Double.parseDouble调用5-5，这会导致异常。

在完成所有阅读之后，我无法弄清楚正则表达式中所需的调整是什么，以便整个节目能够正常工作。此外，正则表达式不像上面提到的表示限制那样排序，因为我想在尝试将其解析为真实之前查看系数是否复杂;也遇到了实数（即带小数点）被解析为整数的问题，这就是正则表达式首先处理实数的原因。

正则表达式：

public static final String POLYNOMIAL_REGEX =
        "([+-])?" +                     // leading plus or minus
        "(\\()?" +                      // parenthesis to denote the beginning of a complex number
        "([+-])?(((\\d+.\\d+)|\\d+)i)?" +      // component of coefficient, imaginary
        "(((-)?\\d+.\\d+)|\\d+)?" +     // component of coefficient, real
        "(\\))?" +                      // parenthesis to denote the end of a complex number
        "(x)?" +                        // variable
        "(?:\\^(\\d+))?";               // power of the variable

我不会在这里发布所有相关代码，因为它会混淆东西。所有代码都在GitHub上，请务必切换到分支PolyParser。

Java - 使用正则表达式

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