本文主要是介绍使用C#代码计算数学表达式实例，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
《使用C#代码计算数学表达式实例》这段文字主要讲述了如何使用C#语言来计算数学表达式,该程序通过使用Dictionary保存变量,定义了运算符优先级,并实现了EvaluateExpression方法来...
C#代码计算数学表达式
此程序展示了如何使用 C# 代码来计算数学表达式。
该程序以 以下代码开始。
此代码声明了一个Dictionary，稍后将使用它来保存变量。（例如，如果用户想要 A = 10、B = 3 和 Pi = 3.14159265。）
然后它定义了一个Precedence枚举来表示运算符的优先级。例如，乘法的优先级高于加法。
单击“EvaLuate”按钮时，程序会复制您输入到“ Primatives Dictionary”中的任何基元，然后调用EvaluateExpression方法，该方法会执行所有有趣的工作。
该方法很长，因此我将分段描述
// Stores user-entered primitives like X = 10.
private Dictionary<string, string> Primatives;
private enum Precedence
{
None = 11,
Unary = 10, // Not actually used.
Power = 9, // We use ^ to mean exponentiation.
Times = 8,
Div = 7,
Modulus = 6,
Plus = 5,
}// Evaluate the expression.
private double EvaluateExpression(string expression)
{
int best_pos = 0;
int parens = 0;
// Remove all spaces.
string expr = expression.Replace(" ", "");
int expr_len = expr.Length;
if (expr_len == 0) return 0;
// If we find + or - now, then it's a unary operator.
bool is_unary = true;
// So far we have nothing.
Precedence best_prec = Precedence.None;
// Find the operator with the lowest precedence.
// Look for places where there are no open
// parentheses.
for (int pos = 0; pos < expr_len; pos++)
{
// Examine the next character.
string ch = expr.Substring(pos, 1);
// Assume we will not find an operator. In
// that case, the next operator will not
// be unary.
bool next_unary = pythonfalse;
if (ch == " ")
{
// Just skip spaces. We keep them here
// to make the error messages easier to
}
else if (ch == "(")
{
// Increase the open parentheses count.
parens += 1;
// A + or - after "(" is unary.
next_unary = true;
}
else if (ch == ")")
{
// Decrease the open parentheses count.
parens -= 1;
// An operator after ")" is not unary.
next_unary = false;
// if parens < 0, too many )'s.
if (parens < 0)
throw new FormatException(
"Too many close parentheses in '" +
expression + "'");
}
else if (parens == 0)
{
// See if this is an operator.
if ((ch == "^") || (ch == "*") ||
(ch == "/") || (ch == "\\") ||
(ch == "%") || (ch == "+") ||
(ch == "-"))
{
// An operator after an operator
// is unary.
next_unary = true;
// See if this operator has higher
// precedence than the current one.
switch (ch)
{
case "^":
if (best_prec >= Precedence.Power)
{
best_prec = Precedence.Power;
best_pos = pos;
}
break;
case "*":
case "/":
if (best_prec >= Precedence.Times)
{
best_prec = Precedence.Times;
best_pos = pos;
}
break;
case "%":
if (best_prec >= Precedence.Modulus)
{
best_prec = Precedence.Modulus;
best_pos = pos;
}
break;
case "+":
case "-":
// Ignore unary operators
// for now.
if ((!is_unary) &&
www.chinasem.cn best_prec >= Precedence.Plus)
{
best_prec = Precedence.Plus;
best_pos = pos;
}
break;
} // End switch (ch)
} // End if this is an operator.
} // else if (parens == 0)
is_unary = next_unary;
} // for (int pos = 0; pos < expr_len; pos++)该方法的这一部分用于查找表达式中优先级最低的运算符。为此，它只需循环遍历表达式，检查其运算符字符，并确定它们的优先级是否低于先前找到的运算符。
下面的代码片段显示了下一步
// If the parentheses count is not zero,
// there's a ) missing.
if (parens != 0)
{
throw new FormatException(
"Missing close parenthesis in '" +
expression + "'");
}
// Hopefully we have the operator.
if (best_prec < Precedence.None)
{
string lexpr = expr.Substring(0, best_pos);
string rexpr = expr.Substring(best_pos + 1);
switch (expr.Substring(best_pos, 1))
{
case "^":
return Math.Pow(
EvaluateExpression(lexpr),
EvaluateExpression(rexpr));
case "*":
return
EvaluateExpression(lexpr) *
EvaluateExpression(rexpr);
case "/":
return
EvaluateExpression(lexpr) /
EvaluateExpression(rexpr);
case "%":
return
EvaluateExpression(lexpr) %
Evaluatewww.chinasem.cnExpression(rexpr);
case "+":
return
EvaluateExpression(lexpr) +
EvaluateExpression(rexpr);
case "-":
return
EvaluateExpression(lexpr) -
EvaluateExpression(rexpr);
}
}如果括号未闭合，该方法将引发异常。否则，它会使用优先级最低的运算符作为分界点，将表达式拆分成多个部分。然后，它会递归调用自身来评估子表达式，并使用适当的操作来合并结果。
例如，假设表达式为 2 * 3 + 4 * 5。那么优先级最低的运算符是 +。该函数将表达式分解为 2 * 3 和 4 * 5，并递归调用自身来计算这些子表达式的值（得到 6 和 20），然后使用加法将结果合并（得到 26）。
以下代码显示该方法如何处理函数调用
// if we do not yet have an operator, there
// are several possibilities:
//
// 1. expr is (expr2) for some expr2.
// 2. expr is -expr2 or +expr2 for some expr2.
// 3. expr is Fun(expr2) for a function Fun.
// 4. expr is ajs primitive.
// 5. It's a literal like "3.14159".
// Look for (expr2).
if (expr.StartsWith("(") & expr.EndsWith(")"))
{
// Remove the parentheses.
return EvaluateExpression(expr.Substring(1, expr_len - 2));
}
// Look for -expr2.
if (expr.StartsWith("-"))
{
return -EvaluateExpression(expr.Substring(1));
}
// Look for +expr2.
if (expr.StartsWith("+"))
{
return EvaluateExpression(expr.Substring(1));
}
// Look for Fun(expr2).
if (expr_len > 5 & expr.EndsWith(")"))
{
// Find the first (.
int paren_pos = expr.IndexOf("(");
if (paren_poshttp://www.chinasem.cn > 0)
{
// See what the function is.
string lexpr = expr.Substring(0, paren_pos);
string rexpr = expr.Substring(paren_pos + 1,
expr_len - paren_pos - 2);
switch (lexpr.ToLower())
{
case "sin":
return Math.Sin(EvaluateExpression(rexpr));
case "cos":
return Math.Cos(EvaluateExpression(rexpr));
case "tan":
return Math.Tan(EvaluateExpression(rexpr));
case "sqrt":
return Math.Sqrt(EvaluateExpression(rexpr));
case "factorial":
return Factorial(EvaluateExpression(rexpr));
// Add other functions (including
// program-defined functions) here.
}
}
}此代码检查表达式是否以 ( 开头并以 结尾。如果是，则删除这些括号并计算表达式的其余部分。
接下来，代码确定表达式是否以一元 + 或 - 运算符开头。如果是，程序将计算不带运算符的表达式，如果运算符为 -，则对结果取反。
然后，代码会查找Sin、Cos和Factorial等函数。如果找到，它会调用该函数并返回结果。（下载示例以查看Factorial函数。）您可以类似地添加其他函数。
以下代码显示了该方法的其余部分
// See if it's a primitive.
if (Primatives.ContainsKey(expr))
{
// Return the corresponding value,
// converted into a Double.
try
{
// Try to convert the expression into a value.
return double.Parse(Primatives[expr]);
}
catch (Exception)
{
throw new FormatException(
"Primative '" + expr +
"' has value '" +
Primatives[expr] +
"' which is not a Double.");
}
}
// It must be a literal like "2.71828".
try
{
// Try to convert the expression into a Double.
return double.Parse(expr);
}
catch (Exception)
{
throw new FormatException(
"Error evaluating '" + expression +
"' as a constant.");
}
}如果表达式仍未求值，则它必须是您在文本框中输入的原始值或数值。
代码将检查原始字典以查看表达式是否存在。
如果值在字典中，则代码获取其值，将其转换为双精度值，然后返回结果。
总结
这篇关于使用C#代码计算数学表达式实例的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
