java - 控制字符串是否为数学表达式

Question

我正在寻找一种方法来检查字符串是否是数学表达式，例如

x + y -sin(1) * 99k

我不想评估表达式，但要了解字符串是否以正确的方式编写。

有一些Java库可以做到这一点吗？

更新： 对不起，不是一个等式，而只是一个表达式（没有'='）。我已经考虑了一个可能的解决方案：

1. 指定使用的变量
2. 用'1'替换所有变量
3. 使用 JEval 评估新字符串
4. 如果程序引发异常，则表达式错误

你怎么看？

谢谢

Answer 1

尝试ANTLR。您可以编写如下语法：

grammar Expr;       

expr:   FuncitonName '(' expr ')'
    |   '-' expr
    |   '(' expr ')'
    |   expr '*' expr
    |   expr '+' expr
    |   expr '-' expr
    |   expr '/' expr
    |   Const
    |   Variable
    ;

FuncitonName : [a-z] + ; 
Variable : [a-zA-Z] + ;
Const : [0-9] +;

WS  :  [ \t\r\n\u000C]+ -> skip;

您应该根据允许的表达式和不允许的表达式来更正确地定义语法。将其保存在文件中Expr.g4并执行antlr4 Expr.g4以获取您的ExprLexer.java和ExprParser.java文件。然后你可以用它们来检查一个句子是否是一个算术表达式：

import org.antlr.v4.runtime.ANTLRInputStream;
import org.antlr.v4.runtime.BailErrorStrategy;
import org.antlr.v4.runtime.CommonTokenStream;
import org.antlr.v4.runtime.misc.ParseCancellationException;

public static boolean isExpr(String exp) {

    ExprLexer lexer = new ExprLexer(new ANTLRInputStream(exp));
    CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);
    ExprParser parser = new ExprParser(tokens);

    parser.removeErrorListeners();
    parser.setErrorHandler(new BailErrorStrategy());

    try {
        parser.expr();
        return true;
    }  catch (ParseCancellationException e) {
        return false;
    }

}

最后测试：

System.out.println(isExpr("x + y -sin(1) * 99 * k")); //true
System.out.println(isExpr("x + y +")); //false

你可以参考这个问题。

Answer 2

我的临时（和部分）解决方案。所有解决方案都是重量级的，但 Nashorn 是内置的。（要清楚：我也使用 ANTLR）

我sin()在原始示例中遇到函数问题，抛出javax.script.ScriptException: ReferenceError: "sin" is not defined in <eval>

    ScriptEngineManager scm = new ScriptEngineManager();
    ScriptEngine eng = scm.getEngineByName("nashorn");

    Integer k = 1;
    Integer x = 2;
    Integer y = 3;

    eng.put("k", k);
    eng.put("x", k);
    eng.put("y", k);

    Object ret = null;

    try {
        ret = eng.eval("x + y * 99 * k");
    } catch (ScriptException e) {
        e.printStackTrace();
    }

我个人使用 Groovy。Raw Groovy eval 有同样的问题groovy.lang.MissingMethodException: No signature of method: sin() is applicable ...

如果我更好地意识到这一点，我将捕获未知属性和未知方法....我不知道如何在 nashorn 或 JEval 中捕获未知元素（但语法正确）