Avaliar expressões matemáticas

Serhiy · November 2, 2016 at 05:12 PM

Boas, será que alguém me pode ajudar a criar um método que realiza expressões matemática de qualquer tipo, do género " * (floor (exp (log (2.356))))(-5.003) ".

As operações são só do tipo: sin, cos, log, e^,*,+,-,/ e depois arredondamentos etc.

O objetivo é criar este método utilizando apenas Strings, Whiles ou Switchs.

Agradeço a quem ajudar.

HappyHippyHippo · November 2, 2016 at 05:20 PM

sim, claro. ajudar é uma das maiores componentes deste fórum.

qual é a dúvida ?

Serhiy · November 2, 2016 at 05:34 PM

12 minutos atrás, HappyHippyHippo disse:

sim, claro. ajudar é uma das maiores componentes deste fórum.

qual é a dúvida ?

o meu problema é não saber sequer como fazer, eu tenho a ideia na minha cabeça mas nao consigo aplicar... nao sei mesmo como programar esse metodo, por isso é q precisava que alguem me ajudasse.

HappyHippyHippo · November 2, 2016 at 10:15 PM

ok. Primeiro passo : Determinar as combinacoes de parentesis e computar o que se encontra dentro do pã encontrado

iron · November 3, 2016 at 04:26 PM

Começa por dizeres a tua ideia. A partir dai alguém vai ajudar-te

Serhiy · November 3, 2016 at 04:39 PM

Eu já tenho a ideia, e já tentei programá-lo mas aquilo que fiz dá-me erro e não calcular a expressão que eu indico quando testo... https://drive.google.com/drive/folders/0B8WH6XfFuHrdRmlmM2F0VU5NOE0?usp=sharing

iron · November 6, 2016 at 09:09 PM

Coloca aqui o código. Usa o <> que exite no menu das respostas para inserir o código

Serhiy · November 9, 2016 at 07:36 PM

/**
 * 
 */

/**
 * @author Serhiy
 *
 */
public class Calculator {
		
	private double result;
	Memory memory1 = new Memory();
	Memory memory2 = new Memory();
	public static final String SUM = "+";
	public static final String DIF = "-";
	public static final String MUL = "*";
	public static final String DIV = "/";
	public static final String SIN = "sin";
	public static final String COS = "cos";
	public static final String LOG = "log";
	public static final String EXP = "exp";
	public static final String ABS = "abs";
	public static final String CEIL = "ceil";
	public static final String ROUND = "round";
	public static final String FLOOR = "floor";
	
	public Calculator() {
	result = 0;
	//private tem q tar em cada 1 dos construtores??
	}
	
	public Calculator(String name1) {
		memory1.setName(name1);
		result = 0;		
	}
	
	public Calculator(String name1, String name2) {
		if (!name1.equals(name2)) {
			memory1.setName(name1);
			memory2.setName(name2);
			result = 0;
		}
		else
			memory1.setName(name1);
		result = 0;
	}
	
	public void setResult(double result){
		this.result=result;
	}
	
	public double checkMemory(String memories) {
		if (memory1.getName().equals(memories))
			return memory1.getValue();
		else if (memory2.getName().equals(memories))
			return memory2.getValue();
		else
			return -1;   //fazer para dar erro
	}
	
	public String getMem1Name() {
		return memory1.getName();
	}
	
	public String getMem2Name() {
		return memory2.getName();
	}
	
	public double getMem1Value() {
		return memory1.getValue();
	}
	
	public double getMem2Value() {
		return memory2.getValue();
	}
	
	public boolean existsMem1() {
		return !memory1.getName().equals("");
	}
	
	public boolean existsMem2() {
		return !memory2.getName().equals("");
	}
	
	public boolean memoryResult(String memory) {
		if (existsMem1() && getMem1Name().equals(memory)) {
			memory1.setValue(result);
			return true;
		}
		else if (existsMem2() && getMem2Name().equals(memory)) {
			memory2.setValue(result);
			return true;
		}
		else 
			return false;
	}

		//falta fazer falsa caso haja espaço entre 2 numeros seguidos
	public String convertMemoryName(String expression) {
		String valueExpression=expression;
		if (existsMem1() && expression.contains(getMem1Name())){
			valueExpression = expression.replaceAll(getMem1Name(),""+getMem1Value());}
		else if (existsMem2() && expression.contains(getMem2Name())){
			valueExpression = expression.replaceAll(getMem2Name(),""+getMem2Value());}
		else if (existsMem1() && existsMem2() && expression.contains(getMem1Name()) && expression.contains(getMem2Name())) {
			valueExpression = expression.replaceAll(getMem1Name(),""+getMem1Value());
			valueExpression = valueExpression.replaceAll(getMem2Name(),""+getMem2Value());
		}
		return valueExpression;
	}
	
	/*public boolean checkExpressionSpaces(String expression) {
		int i=0;
		String numbers = "0123456789";
		boolean acceptingSpaces = true; 
		while (i<expression.length()) {
			if (numbers.contains(expression.substring(i, i+1)) && acceptingSpaces)
				acceptingSpaces = false;
			if (expression.substring(i, i+1).equals(" ") && !acceptingSpaces)
				return false;
			if (expression.substring(i,i+1).equals(")"))
				acceptingSpaces = true;
			i++;
		}
		return true;
	}
	
	public boolean checkOperator(String expression) {
		if (expression.equals(getMem1Name()) || expression.equals(getMem2Name()))
			return true;
		String operator = expression.substring(0,expression.indexOf("("));
		if (!operator.equals("+") && (!operator.equals("-") && !operator.equals("*") &&
			!operator.equals("/") && !operator.equals("log") && !operator.equals("exp") &&
			!operator.equals("sin") && !operator.equals("cos") && !operator.equals("abs") &&
			!operator.equals("ceil") && !operator.equals("round") && !operator.equals("floor")))
				return false;
		else
			return true;
	}
	
	public boolean checkValidExpression(String expression) {
		int countPar = 0;
		int i = 0;
		while (i<expression.length()) {
		if (expression.substring(i,i+1).equals("(")) {
			countPar++;
			i++;
		}
		else if (expression.substring(i,i+1).equals(")")) {
			countPar--;
			i++;
		}
		else
			i++;
		}
		if (countPar!=0)
			return false;
		else 
			return true;
		
	}*/
	
	public double processExpression(String expression, int start_index, int end_index) {
			String numbers="0123456789";
			String operator="-1";
			int start1=0;
			int j;
			boolean unary = true;
			if(expression.substring(start_index, start_index+1).equals("(")){
				return processExpression(expression,start_index+1,end_index);
			}
			if(start_index+1<=end_index)
				if (expression.substring(start_index, start_index+1).equals(DIF) && numbers.contains(expression.substring(start_index+1, start_index+2)))
				return -1 * processExpression(expression,start_index+1,end_index);
			if(expression.substring(start_index, start_index+1).equals(MUL)||
				expression.substring(start_index, start_index+1).equals(SUM)||
				expression.substring(start_index, start_index+1).equals(DIF)||
				expression.substring(start_index, start_index+1).equals(DIV))	{
				operator = expression.substring(start_index, start_index+1);
				start1=start_index+1;
				unary=false;
			}
			if (start_index+2<=end_index){
				if (expression.substring(start_index, start_index+3).equals(COS)||
					expression.substring(start_index, start_index+3).equals(SIN)||
					expression.substring(start_index, start_index+3).equals(LOG)||
					expression.substring(start_index, start_index+3).equals(EXP)||
					expression.substring(start_index, start_index+3).equals(ABS)) { 
						operator = expression.substring(start_index, start_index+3);
						start1=start_index+3;
				}
			}
			 if (start_index+3<=end_index){
				if (expression.substring(start_index, start_index+4).equals(CEIL)) { 
					operator = expression.substring(start_index, start_index+4);
					start1=start_index+4;
				}
			}
			 if (start_index+4<=end_index){
				if(expression.substring(start_index, start_index+5).equals(ROUND)||
					expression.substring(start_index, start_index+5).equals(FLOOR)){
					operator = expression.substring(start_index, start_index+5);
					start1=start_index+5;
				}
			}
			else {
				start1=start_index;
			}
			j=start1+1;
			
			int end1=0;
			int start2=0;
			int end2=end_index;
			
				int depth=0;
				boolean first_expression=true;
				while (j <= end_index){

					if(expression.substring(j , j+1).equals("("))
						depth++;
					else if(expression.substring(j , j+1).equals(")"))
						depth--;
					if (depth==-1 && first_expression && j<= end_index){
						end1=j;
						if (j<=end_index)
							start2=j+1;
						depth=0;
						first_expression = false;
						if (unary)
							break;
					}
					if (depth==-1 && j<= end_index){
						end2=j;
						break;
					}
					j++;
				}
				
				if (end1==0 && operator.equals("-1")){
					String number=expression.substring(start_index , start_index+1);
					for (j=start_index+1;j<=end_index;j++)
						number+= expression.substring(j , j+1);
					Double num = Double.parseDouble(number);
					return num;
					
					// caso terminal, encontra o numero.
				}
				if (operator.equals(SUM))
					return processExpression(expression,start1+1,end1-1) + processExpression(expression,start2+1,end2-1);	
				else if (operator.equals(DIF))
					return processExpression(expression,start1+1,end1-1) - processExpression(expression,start2+1,end2-1);
				else if (operator.equals(MUL))
					return processExpression(expression,start1+1,end1-1) * processExpression(expression,start2+1,end2-1);
				else if (operator.equals(DIV))
					return processExpression(expression,start1+1,end1-1) / processExpression(expression,start2+1,end2-1);
				else if (operator.equals(COS))
					return (double) Math.cos(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else if (operator.equals(SIN))
					return (double) Math.sin(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else if (operator.equals(LOG))
					return (double) Math.log(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else if (operator.equals(EXP))
					return (double) Math.exp(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else if (operator.equals(ABS))
					return (double) Math.abs(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else if (operator.equals(CEIL))
					return (double) Math.ceil(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else if (operator.equals(FLOOR))
					return (double) Math.floor(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else if (operator.equals(ROUND))
					return (double) Math.round(processExpression(expression,start1+1,end1-1));
				else
					return 0;
				//tenho q fazer para dar erro
				}
	}

aqui está o codigo... aquilo que esta em comentario e o que nao funcionna... basicamente consigo fazer qualquer operaçao mas ainda preciso de uma expressão (booleana acho eu) para verificar se uma expressao e valida ou nao... Assim desso usa-la na main e caso introduza algo que nao e possivel resolver, ou que tenha parentises a mais, ou espaços entre numeros ou algo do genero, faço println que me deu "expressao mal definida"... Alguem me pode ajudar??

E ja agr, por exemplo, se eu criar uma memoria chamada "c" e depois tentar fazer "cos(0)" da-me erro, eu acho que sei pq e q me da erro, pq é suposto substituir a memoria pelo seu valor caso esteja escrita na expressão, mas neste caso n e suposto pq e um operador. Alguem tem alguma ideia de como fazer com que, caso seja um operador, nao o substitu-a??

iron · November 9, 2016 at 10:53 PM

public boolean checkOperator(String expression) {
		if (expression.equals(getMem1Name()) || expression.equals(getMem2Name()))
			return true;
		String operator = expression.substring(0,expression.indexOf("("));
		if (!operator.equals("+") && (!operator.equals("-") && !operator.equals("*") &&
			!operator.equals("/") && !operator.equals("log") && !operator.equals("exp") &&
			!operator.equals("sin") && !operator.equals("cos") && !operator.equals("abs") &&
			!operator.equals("ceil") && !operator.equals("round") && !operator.equals("floor")))
				return false;
		else
			return true;
	}

E se tiveres algo assim: 1+2+sin(...), o teu operator não está apto a ver isso. O teu if nunca vai encontrar uma correspondência valida e vai entrar na condição e retornar false.

Visto assim por alto e não correndo nem fazendo o debug, dá a entender que o é esse o erro.

P.S

public boolean checkValidExpression(String expression) {
		int countPar = 0;
		int i = 0;
		while (i<expression.length()) {
		if (expression.substring(i,i+1).equals("(")) {
			countPar++;
			i++;
		}
		else if (expression.substring(i,i+1).equals(")")) {
			countPar--;
			i++;
		}
		else
			i++;
		}
		if (countPar!=0)
			return false;
		else 
			return true;
		
	}

Continuando o problema de cima, aqui tens o mesmo problema. Não podes ter 1+1? Se a expressão entrar como parâmetro método retornas false porque?

Edited November 9, 2016 at 10:58 PM by iron
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