如何将 ^ 替换为调用 Math.pow() ？ 例如：
str = "10 + 5.2^12"; // -> "10 + Math.pow(5.2, 12)"
str = "2^(12) + 6"; // -> "Math.pow(2, 12) + 6"
【问题讨论】：
x + y^z 和x^(y) + z 形式，或者它们可以包含任何形式和长度的算术表达式？
标签： java
你可以这样做：
str = str.replaceAll("\\(?(\\d+\\.?\\d*)\\)?\\^\\(?(\\d+\\.?\\d*)\\)?", "Math.pow($1,$2)");
在这种情况下，您正在寻找 2 组数字 (\\d+\\.?\\d*)，它们可能是一个浮点值，并且可以在 () \\(? 和 \\)? 的内部。在这两组之间，您需要有 ^ 符号 \\^。如果匹配，则 replaceAll 方法将所有这些模式替换为 Math.pow($1,$2)，其中 $1 和 $2 将替换为第一组和第二组数字。
但有一件事，如果你有一个复杂的表达式，它可能会导致错误的结果，连续 2 次乘法，比如 10.22^31.22^5。在这种情况下，这个正则表达式应该要复杂得多。并且可能您应该使用其他算法来解析此类表达式。
【讨论】：
你可以用java中的正则表达式来做到这一点。 使用下面的代码 sn-p 来定义和替换字符串。
private static String replaceMatchPow(String pValue) {
String regEx = "(\\d*\\.*\\d*)\\^\\(*(\\d*\\.*\\d*)\\)*";
Pattern pattern = Pattern.compile(regEx);
Matcher m = pattern.matcher(pValue);
if (m.find()) {
String value = "Math.pow(" + m.group(1) + "," + m.group(2) + ")";
pValue = pValue.replaceAll(regEx, value);
}
return pValue;
}
正则表达式如何工作？
这是输入“2^(12) + 6”的示例
第一组 (\d*\.\d)
\d* -> 匹配一个数字 [0-9]，
* -> 零到无限
\^ -> 按 ^ 符号划分组
(* -> 左括号，* 表示出现次数为零到无限次
第二组 (\d*\.\d)
)* -> 右括号
结果：第一组值为 2，第二组值为 12
/(\d*.*\d*)\^(*(\d*.*\d*))*/
第一个捕获组 (\d*.*\d*)
\d* 匹配一个数字 [0-9]
量词：*在零次和无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪婪]
.* 匹配字符 .字面上地
量词：*在零次和无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪婪]
\d* 匹配一个数字 [0-9]
量词：*在零次和无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪婪]
\^ 匹配字符 ^ 字面意思
(* 匹配字符 ( 字面意思
量词：*在零次和无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪婪]
第二个捕获组 (\d*.*\d*)
\d* 匹配一个数字 [0-9]
量词：*在零次和无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪婪]
.* 匹配字符 .字面上地
量词：*在零次和无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪婪]
\d* 匹配一个数字 [0-9]
量词：*在零次和无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪婪]
)* 匹配字符 ) 字面意思
量词：* 在零次到无限次之间，尽可能多次，按需回馈[贪心]
【讨论】：
对于您的特殊问题，您应该查找插入符号 ^ 在Java regular expressions 中是如何转义的，它应该是\^。
注意：
解释 Java 源代码中字符串文字中的反斜杠 根据 Java™ 语言规范的要求，作为 Unicode 转义（第 3.3 节）或其他字符转义（第 3.10.6 节） 因此有必要在字符串文字中加双反斜杠 表示正则表达式以保护它们不被解释 Java 字节码编译器。
所以你最终得到了 "\\^" 作为 Java String。
但是，通常您会为算术表达式编写解析器和解释器。
这个主题被称为编译器构造，依赖于有限自动机和形式语言的知识。
可以在 Bjarne Stroustrup 的“The C++ Programming Language, Fourth Edition”的第 10.2 章“A Desk Calculator”中找到一个很好的示例。 （是的，我知道你想用 Java 编写代码，请继续阅读）。 它具有这种形式语法：
program:
end //end is end-of-input
expr_list end
expr_list:
expression print //pr intis newline or semicolon
expression print expr_list
expression:
expression + term
expression − term
term
term:
term / primary
term ∗ primary
primary
primary:
number //number is a floating-point literal
name //name is an identifier
name = expression
−primary
( expression )
Stroustrup 向您展示了如何以类似的结构对其进行编码：
double expr(bool get) //add and subtract
{
double left = term(get);
for(;;) { //‘‘forever’’
switch(ts.current().kind) {
case Kind::plus:
left += term(true);
break;
case Kind::minus:
left −= term(true);
break;
default:
return left;
}
}
}
这段代码体现了这部分语法：
expression:
expression + term
expression − term
term
这种技术称为递归下降，因为语法中的递归将在相应代码中作为递归函数调用来实现。 Java 开发人员也应该可以理解精选的相关 C++ 代码。
一旦您对语法以及如何实现它们有点熟悉， 参见例如Unambiguous grammar for exponentiation operation 如何以满足通常运算符优先级规则的方式处理求幂。
【讨论】：