Math.js

JavaScript部分

“ Math.js是JavaScript和Node.js的擴展數學庫。”
— 項目自述文件

它提供了 parse（）函數。
使用NodeJS環境的示例：

  var math = require（'mathjs'）（）; var ast = math.parse（'xy ^（1/2）'）; / /完整記錄對象var util = require（'util'）; console.log（util.inspect（ast，{showHidden：false，depth：null}））;  

輸出：

  {op：'^'，fn：'pow'，params：[{name：'xy'}，{op：'/'，fn：'divide'，params：[{ valueType：'數字'，值：'1'}，{valueType：'數字'，值：'2'}]}]}}  

Java部分

我使用 Java Nashorn VM（僅在Java> = 8中可用）執行JavaScript。

程序體系結構：

  User- ------------- > Java輸入形式| ---- > Nashorn ---- > math.js | < ---------------- ----- |用戶< ----------------- |  

使用Nashorn引擎非常簡單（省略了異常處理）

  ScriptEngine引擎= new ScriptEngineManager（）。getEngineBy Name（“ nashorn”）; engine.eval（readerInstancePointingToMathJsLibrary）; engine.eval（readerInstancePointingToBridgeJavaScript）;  

網橋的JavaScript代碼在很大程度上取決於AST節點的實現。我們利用Nashorn在JavaScript中創建Java對象並將其傳輸到Java的能力。示例：

  var math = mathjs（）; function convert（formula）{var ast = math.parse（formula）; var javaAst = / *使用Java對象構建AST * / return javaAst;}  

我們現在可以從Java訪問該函數，甚至可以傳遞任意參數：

  Invocable inv =（Invocable）引擎； //表達式是我在Javaexpr中的AST節點類型=（Expression）inv.invokeFunction（“ convert”，FormulaFromUser）;  

注意：我需要一種快速解析數學表達式的方法。解析器（手寫的或由解析器生成器生成的）始終是首選。儘管如此，上面的代碼顯示瞭如何輕鬆集成Java Nashorn。

JavaScript

幾個月前，我使用 Esprima來解析此類輸入。實際上，Esprima會解析任何JavaScript輸入（將其轉換為樹），因此它應適用於此類數學表達式。

包含Esprima後，您可以執行以下操作：

  esprima .parse（input）;  

...，其中 input 是一個字符串，其中包含應解析的輸入（如果無效，則將引發錯誤） 。

示例

  esprima.parse（“ 1 + 2 * 3”） 

返回以下對象：

  {“ type”：“ Program”，“ body”：[{“ type”：“ ExpressionStatement”，“ expression”：{“ type”：“ BinaryExpression”， “ operator”：“ +”，“ left”：{“ type”：“ Literal”，“ value”：1，“ raw”：“ 1”}，“ right”：{“ type”：“ BinaryExpression”，“運算符”：“ *”，“左”：{“類型”：“文字”， “ value”：2，“ raw”：“ 2”}，“ right”：{“ type”：“ Literal”，“ value”：3，“ raw”：“ 3”}}}}]}}  

我修改了Esprima代碼，並將其用於一個實驗項目中，以在JavaScript中定義自定義運算符。該應用程序在GitHub上是開源的： http://ionicabizau.net/JavaScript-custom-operators/

Java

似乎 JEP 是一個數學表達式解析器。

JEP是Java API用於解析和評估數學表達式。使用該庫，您可以允許用戶輸入任意公式作為字符串，並立即對其進行評估。 JEP支持用戶定義的變量，常量和函數。

功能

• 易於使用的軟件包，用於解析數學表達式
• 小尺寸（僅作為jar歸檔文件為56kb）
• 支持布爾表達式（！，&&，||，<，>，！=，==，> =和< =）
• 快速求值（可以快速評估表達式中的不同變量值）
• 包括常用的數學函數
• 可通過用戶定義的函數擴展
• 預定義常量，例如“ pi”和“ e'
• 支持字符串，複數和向量
• 支持隱式乘法（允許使用諸如“ 3x”而不是“ 3 * x”之類的表達式）
• 允許在已聲明和未聲明的變量之間進行選擇
• 與Java 1.1兼容（已通過Sun Java JDK 1.1.8和Microsoft Java VM測試）
• 支持Unicode字符（包括希臘符號） ）
• 包括JavaCC語法，從中生成了n個類

它是 SourceForge上的開源代碼。

關於此主題還有一個SO問題： https://stackoverflow.com/q/4589951/1420197

構建公式解析器/樹構建器是一個非常簡單的練習。您可以尋找一個庫，但是您最終總是會對其進行修改以產生所需的庫。取而代之的是，簡單地編寫所需的代碼可能會更容易。

• 此StackOverflow鏈接提供了有關如何手動輕鬆構建此類解析器的說明。它還提供對第二個鏈接的訪問，該鏈接顯示瞭如何輕鬆地將此類解析器轉換為可生成AST的解析器。
• 您可以輕鬆地自定義以包含所需的任何infix運算符，任何函數操作符（“ sin”）您可以使用標量值和變量名。
• 您可以使用幾乎任何語言（包括Java）編寫此類解析器。

如果您想解析更多內容，可以使用它比表達式複雜，您可以推動這種解析器來執行此操作，但是在這種情況下，切換到解析器生成器通常更容易。

Java

Symja將數學表達式轉換為以下 Symja AST。

我已經使用javassist將Java表達式轉換為字節碼（如果要評估表達式，這可能是您最終要尋找的東西）。它甚至可以重新定義現有功能。

http://www.csg.ci.i.u-tokyo.ac.jp/~chiba/javassist/