Gleichung parsen

[Henrik79]

Hallo zusammen und wieder einmal eine Anfaenger Frage:

Ich habe ein JTextField für die Eingabe einer Gleichung in der Form:

z.B. X^2 + 2X-1


Dann habe ich eine Funktion f

die folgendermaßen definiert ist:

public double f(double x){

return Funktion aus JTextfield in der Form (x*x+2*x-1)

}

Die hinter Form in der Klammer stehende Funktion soll GENAU SO hinter dem Return landen. (Liegt an meiner mathematischen Zeichenmethode, die das genau so benötigt)

nun stellt sich mir die Frage wie ich es hinbekomme den Text aus dem JTextField hinter das Return der Funktion zu bekommen, ich brauche da dringend Hilfe.

Vielen Danke im voraus und entschuldigt diese nervigen Anfängerfragen.

Achja natürlich soll aus dem JTexfield jede Mathematische Funktion als auch e und x^3-x^2+x-1 oder höhere Funktionen geparsed werden.

Gruß

Henrik

 

[Der Müde Joe]

Ist nicht ganz trivial, Funktionen zu parsen. Dafür benötigt man halt eben einen Parser. Ein guter Parser-generator ist ATNLR. Irgendwo hab ich hier auch mal eine Grammatik gepostet, welche Variablen etc erkennt und auch math. Dinge erkennt. Must mal suchen

 

[Henrik79]

Hmm mit ATNLR kenne ich mich leider gar nicht aus, aber wie wäre denn eigentlich die typische Vorgehensweise? Bzw. wie würde ich das oben angestellte Beispiel lösen können? Bzw. was ist der Ansatz aus einem X aus einem String ein X als Variable im Java Code zu machen?

Gruß

Henrik

 

[0x7F800000]

Bzw. was ist der Ansatz aus einem X aus einem String ein X als Variable im Java Code zu machen?

Vergiss die Idee lieber gleich, für sowas müsstest du den halben Java-Compiler neuschreiben. Nimm einen parser-generator, bastle dir einen parser, und siehe zu, dass du das ergebnis irgendwie sinnvoll verwenden kannst. So wie du es vorhast ist es nicht umsetzbar. Vielleicht würde es aber mit einem Umweg über irgendeine Script-Engine so ähnlich gehen... :bahnhof:

 

[Henrik79]

Hmm,

erklär mir das bitte mal genauer, wie funktioniert das mit einem Scriptgenerator und tut das der Plattformunabhängigkeit einen Abbruch?

 

[0x7F800000]

tut das der Plattformunabhängigkeit einen Abbruch?

Wieso das? Du tippst da deine Grammatik rein, es spuckt dir Java-Code raus. Java läuft immer und überall.

Wie ANTLR konkret funktionieren soll: kA, nach scala's dsl'igen Combinator'en werd ich das hoffentlich auch nicht wissen wollen :bae: . Aber bei Java kommt man um ANTLR afair nicht so schnell drumherum, also wirst du dir wohl die beschreibung durchblättern müssen...

 

[Henrik79]

Und was ist die Alternative mit dem Scriptgenerator? Hmm wie lange brauche ich wohl um ANTLR das ganze hinzubekommen?

Kennt jemand eine gute Beschreibung zu diesem Tool und dessen Einbindung in ein bestehendes Projekt?

Natürlich alternativ dazu das selbe mit dem Scriptgenerator?


Gruß

Henrik

 

[0x7F800000]

Und was ist die Alternative mit dem Scriptgenerator?

Sowas ungefähr:
Scripting for the Java Platform
Die Idee ist halt, dass du die Eingabe nicht selbst parsst, sondern dich an irgendeine vorgegebene Syntax einer bereits unterstützten Skriptsprache hältst, und dann die Eingabe einfach als ein Stück code in dieser Skriptsprache ausführen lässt. Zum einen dürfte es etwas langsamer sein, da etwas weniger Problemnah. Zum anderen kriegst du standardmäßig eh nur Rhino 1.6 o.ä. für Javascript geliefert. Und javascript kann mit mathematischen Formeln genauso gar nix anfangen, wie java.

Hmm wie lange brauche ich wohl um ANTLR das ganze hinzubekommen?

das hängt davon ab

• wieviel du schon mit ANTLR gearbeitet hast
• wieviel du zum thema Compilerbau gehört/gelesen hast
• wieviel du allgemein über Grundlagen der theoretischen Informatik weisst
• wie motiviert du bist

eigene Parser zu schreiben ist i.Allg. ein ziemlich aufwendiger Spaß. Wobei das natürlich alles relativ ist... Übung macht den Meister^^

Natürlich alternativ dazu das selbe mit dem Scriptgenerator?

Dazu ist nicht viel zu sagen: folge dem Link, schau's dir kurz an, dann schreib in deinen code einfach die ein paar Zeilen, die javascript interpretieren, fertig. Aber wie gesagt: für Mathe wird sich das wohl als wenig brauchbar erweisen.

 

[JanHH]

Ich hab mal einen Parser für Rechenausdrücke (bzw. für eine komplette eigene Skriptsprache, die halt auch Rechenausdrücke enthalten kann) geschrieben. Es ist nicht trivial aber auch nicht unmöglich (und ich muss es für ein neues Projekt jetzt auch wieder tun).

Als erstes braucht man einen Tokenizer, der den String in Tokens zerhackt. Daraus kann man dann rekursiv einen Baum, der den Rechenausdrück darstellt, konstruiren. Ausserdem muss man natürlich ein internes Variablenkonzept implementieren, wobei das deutlich einfacher wird, wenn Du nur eine Variable "x" zulassen willst.

Der Baum besteht aus Knoten, und jeder Knoten entspricht einer Rechenoperation. Ein Plus-Knoten liefert die Summe seines rechten und linken Astes zurück, usw. Alle Knoten sind von einer abstrakten Klasse RechenKnoten abgeleitet, die die Funktion getValue() hat, welche den Baum durchläuft und die Berechnung ausführt.

Also wenn Du z.b. hast

x*(x+2)

dann erzeugt der Tokenizier daraus drei Token:

x
*
(x+2)

Das Analysieren dieser Tokens erzeugt einen Multiplikations-Konten mit dem linken Ast "x" und dem rechten Ast "x+2". Da x+2 noch kein "finaler" Ausdruck ist, wird dieser wiederum tokeniziert, wo dann
x
+
2

bei rauskommt. Daraus wird (als rechter Ast des Multiplikations-Knotens) ein Plus-Konten mit "x" als linkem und "2" als rechtem Ast generiert.

Man bekommt also

MultKnoten(links: x, rechts: PlusKnoten(links: x, rechts:2))

und damit kann man dann den Wert der Funktion in Abhängigkeit von x berechnen.

All das muss man implementieren, wenn man mathematische Ausdrücke verarbeiten will.

Kann mir allerdings nicht vorstellen, dass es sowas nicht schon irgendwo fertig gibt.

 

[Henrik79]

Hi JanHH,

bei mir wird auch nur die Variable X zugelassen, die Vektorfunktionen werden über Parameterform realisiert, was mit einem Tokenizer relativ einfach ist, da nur Zahlenwerte übergeben werden.

Kennst du irgendwo eine gute Seite und eine Referenz zum erstellen von Bäumen und Knoten für Java?

Gruß

Henrik

 

[Der Müde Joe]

zu ANTLR:
http://www.java-forum.org/java-basi...hwer-applet-fuer-matheaufgaben-erstellen.html

die Grammatik hab ich mal für einen Rechner geschrieben, welcher auch Funktionen schafft und automatisch Variablen erkennt.