تحليل وتقييم التعابير الرياضية في Java

في عالم البرمجة باستخدام لغة Java، يعد تقييم التعابير داخل الأقواس في سلسلة نصية من المهام الشائعة والمهمة. لديك سلسلة نصية تحتوي على تعابير رياضية محاطة بأقواس، وترغب في استبدال هذه التعابير بقيمها المحسوبة. دعني أوضح لك الخطوات التي يمكنك اتخاذها لتحقيق ذلك.

أولاً وقبل أن نبدأ في تقييم التعابير، يمكنك استخدام مكتبة مثل Java Expression Parser لتحويل التعابير النصية إلى قيم رقمية. بعد تحميل واستخدام المكتبة، يمكنك البدء في تحليل النص واستخراج التعابير المحيطة بالأقواس.

على سبيل المثال، يمكنك استخدام تعبيرات منتظمة (Regex) للعثور على التعابير داخل الأقواس. بمجرد أن تقوم بذلك، يمكنك استخدام المكتبة لحساب قيمة كل تعبير.

فلنفترض أنك تستخدم مكتبة Java Expression Parser، يمكنك استخدام الكود التالي:

javaCopy code
import org.mariuszgromada.math.mxparser.Expression;

public class EvaluateExpressions {
    public static void main(String[] args) {
        String inputString = "(3+5)x + x^(6/2)";

        // تحديد التعابير بين الأقواس باستخدام Regex
        String regex = "\\((.*?)\\)";
        String replacedString = inputString.replaceAll(regex, m -> {
            // حساب قيمة التعبير باستخدام مكتبة mxparser
            Expression expression = new Expression(m.group(1));
            double result = expression.calculate();
            return String.valueOf(result);
        });

        System.out.println(replacedString);
    }
}

هذا الكود يقوم بتحليل النص الأصلي واستبدال التعابير داخل الأقواس بقيمها المحسوبة باستخدام مكتبة mxparser.

الناتج المتوقع للكود أعلاه بناءً على المثال الذي قدمته هو:

Copy code
8.0x + x^3.0

هنا، تم استبدال التعابير داخل الأقواس بقيمها المحسوبة، ويمكنك تعديل الكود حسب احتياجاتك الخاصة.

بالطبع، دعونا نقوم بتوسيع نطاق المعلومات ونتناول بعض الجوانب الإضافية التي قد تكون ذات فائدة في هذا السياق.

أولاً، يجب علينا أن نلاحظ أن استخدام مكتبة Java Expression Parser هو خيار فعّال لتحليل التعابير الرياضية في سياقنا. هذه المكتبة تقدم واجهة برمجة تطبيق (API) سهلة الاستخدام لتحويل التعابير النصية إلى قيم رقمية. يمكنك استخدامها لدعم مجموعة واسعة من العمليات الرياضية والدوال.

ثانياً، يمكن أن يتساءل البعض عن كيفية تحديد وفصل المتغيرات مثل “x” في السياق الرياضي. في حالتنا، يمكننا استخدام تعبيرات منتظمة لاستخراج المتغيرات من النص الأصلي. مثلاً، يمكنك استخدام الكود التالي:

javaCopy code
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class ExtractVariables {
    public static void main(String[] args) {
        String inputString = "(3+5)x + x^(6/2)";

        // تحديد المتغيرات باستخدام Regex
        String variableRegex = "([a-zA-Z]+)";
        Pattern pattern = Pattern.compile(variableRegex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(inputString);

        while (matcher.find()) {
            String variable = matcher.group();
            System.out.println("Found variable: " + variable);
        }
    }
}

هذا الكود يقوم بتحديد واستخراج المتغيرات من النص الأصلي. في مثالنا، سيقوم بالعثور على المتغير “x”.

بالإضافة إلى ذلك، يمكنك تكامل هذه الخطوات في واجهة المستخدم أو تحسينها بإضافة إمكانيات إدخال المستخدم وتخصيص المزيد من الوظائف. الهدف هو تحسين الكود بحيث يتناسب تمامًا مع احتياجات مشروعك الخاص.

بهذا الشكل، يمكنك توسيع فهمك وتطبيق المزيد من التقنيات والأفكار لتلبية متطلبات مشروعك بشكل شامل وفعّال.