{"draftJsState":{"blocks":[{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":8,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"1. Обзор","type":"header-two","key":"c1bjh"},{"data":{"image":{"id":"6839b31c54d8e7385c77be72"},"images":[{"id":"6839b31c54d8e7385c77be72"}],"contents":{}},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"","type":"atomic:image","key":"r2pn"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"В этом руководстве мы рассмотрим различные подходы к вычислению математических выражений в Java. Эта возможность может быть полезна в проектах, где необходимо обрабатывать математические выражения, представленные в виде строки.","type":"unstyled","key":"4f2nu"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"Сначала мы рассмотрим несколько сторонних библиотек и их применение. Затем увидим, как использовать встроенное API Java для выполнения этой задачи.","type":"unstyled","key":"52gu7"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":8,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"2. exp4j","type":"header-two","key":"etpnq"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nexp4j — это библиотека с открытым исходным кодом, которая может использоваться для вычисления математических выражений и функций. Библиотека реализует алгоритм сортировочной станции Дейкстры (Shunting Yard Algorithm) — метод парсинга математических выражений в инфиксной записи.","type":"unstyled","key":"61lkb"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"Кроме стандартных операторов и функций, exp4j позволяет создавать пользовательские операторы и функции.","type":"unstyled","key":"fahn6"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":33,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"2.1. Добавление зависимости Maven","type":"header-three","key":"8c0o1"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nЧтобы использовать exp4j, необходимо добавить следующую зависимость в pom.xml проекта:","type":"unstyled","key":"7oeb2"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\n net.objecthunter\n exp4j\n 0.4.8\n","type":"blockquote","key":"bfg11"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":33,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"2.2. Вычисление простых выражений","type":"header-three","key":"ipec"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nМы можем вычислить простое математическое выражение, представленное в виде строки:","type":"unstyled","key":"1imhi"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"@Test\npublic void givenSimpleExpression_whenCallEvaluateMethod_thenSuccess() {\n Expression expression = new ExpressionBuilder(\"3+2\").build();\n double result = expression.evaluate();\n Assertions.assertEquals(5, result);\n}","type":"blockquote","key":"e1k7a"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"В этом примере сначала создаётся экземпляр ExpressionBuilder. Затем он передаётся в переменную типа Expression, которую мы используем для вычисления выражения.","type":"unstyled","key":"bu218"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":42,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"2.3. Использование переменных в выражениях","type":"header-three","key":"37fvu"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nТеперь, когда мы умеем обрабатывать простые выражения, давайте добавим переменные:","type":"unstyled","key":"41a69"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"@Test\npublic void givenTwoVariables_whenCallEvaluateMethod_thenSuccess() {\n Expression expression = new ExpressionBuilder(\"3x+2y\")\n .variables(\"x\", \"y\")\n .build()\n .setVariable(\"x\", 2)\n .setVariable(\"y\", 3);\n \n double result = expression.evaluate();\n \n Assertions.assertEquals(12, result);\n}","type":"blockquote","key":"ecg2e"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":69,"offset":15,"style":"BOLD"}],"text":"В этом примере мы используем метод variables, чтобы объявить две переменные — x и y. Затем с помощью setVariable присваиваем им значения. Можно добавлять любое количество переменных.","type":"unstyled","key":"cgmfc"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":53,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"2.4. Вычисление выражений с математическими функциями\n\nПосмотрим короткий пример, как вычислять выражения с использованием стандартных математических функций:","type":"unstyled","key":"nh4k"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"@Test\npublic void givenMathFunctions_whenCallEvaluateMethod_thenSuccess() {\n Expression expression = new ExpressionBuilder(\"sin(x)*sin(x)+cos(x)*cos(x)\")\n .variables(\"x\")\n .build()\n .setVariable(\"x\", 0.5);\n \n double result = expression.evaluate();\n \n Assertions.assertEquals(1, result);\n}","type":"blockquote","key":"7rupj"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"Здесь вычисляется тригонометрическое тождество: sin²(x) + cos²(x) = 1. Мы задаём переменную x, присваиваем ей значение и выполняем вычисление.","type":"unstyled","key":"u0bs"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":13,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"3. Javaluator","type":"header-two","key":"5upls"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":40,"offset":122,"style":"BOLD"}],"text":"\nJavaluator — это ещё одна независимая и лёгкая библиотека, доступная бесплатно. Как и exp4j, Javaluator используется для вычисления выражений в инфиксной записи.","type":"unstyled","key":"stcs"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":33,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"3.1. Добавление зависимости Maven","type":"header-three","key":"59c8m"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nЧтобы использовать Javaluator в проекте, добавьте следующую зависимость в pom.xml:","type":"unstyled","key":"63keo"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\n com.fathzer\n javaluator\n 3.0.3\n","type":"blockquote","key":"68mmp"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":33,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"3.2. Вычисление простых выражений","type":"header-three","key":"c3n8d"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nДля вычисления выражений с помощью Javaluator сначала создаём экземпляр DoubleEvaluator:","type":"unstyled","key":"bunv3"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"@Test\npublic void givenExpression_whenCallEvaluateMethod_thenSuccess() {\n String expression = \"3+2\";\n DoubleEvaluator eval = new DoubleEvaluator();\n \n Double result = eval.evaluate(expression);\n \n Assertions.assertEquals(5, result);\n}","type":"blockquote","key":"72eql"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":39,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"3.3. Вычисление выражений с переменными","type":"header-three","key":"db51a"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nДля выражений с переменными используется StaticVariableSet:","type":"unstyled","key":"a7knr"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"@Test\npublic void givenVariables_whenCallEvaluateMethod_thenSuccess() {\n String expression = \"3*x+2*y\";\n DoubleEvaluator eval = new DoubleEvaluator();\n StaticVariableSet variables = new StaticVariableSet();\n variables.set(\"x\", 2.0);\n variables.set(\"y\", 3.0);\n \n Double result = eval.evaluate(expression, variables);\n \n Assertions.assertEquals(12, result);\n}","type":"blockquote","key":"v0sh"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"Для присвоения значений переменным используется метод set у StaticVariableSet.","type":"unstyled","key":"4ufcn"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":53,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"3.4. Вычисление выражений с математическими функциями","type":"header-three","key":"c9af5"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nС помощью библиотеки Javaluator также можно вычислять выражения, содержащие математические функции:","type":"unstyled","key":"663ur"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"@Test\npublic void givenMathFunction_whenCallEvaluateMethod_thenSuccess() {\n String expression = \"sin(x)*sin(x)+cos(x)*cos(x)\";\n DoubleEvaluator eval = new DoubleEvaluator();\n StaticVariableSet variables = new StaticVariableSet();\n variables.set(\"x\", 0.5);\n \n Double result = eval.evaluate(expression, variables);\n \n Assertions.assertEquals(1, result);\n}","type":"blockquote","key":"5rrtv"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":21,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"4. Java Scripting API","type":"header-two","key":"9f10i"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nТеперь, когда мы рассмотрели сторонние библиотеки, давайте обсудим, как можно достичь того же с помощью встроенного API. Java уже содержит небольшой, но мощный скриптовый API. Все классы и интерфейсы этого API находятся в пакете javax.script.","type":"unstyled","key":"4nulq"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"Он включает интерфейсы ScriptEngineManager и ScriptEngine, которые позволяют выполнять JavaScript-код. До Java 8 использовался движок Rhino, но начиная с Java 8 используется более современный и мощный движок Nashorn.","type":"unstyled","key":"4b8ji"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":38,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"4.1. Получение экземпляра ScriptEngine","type":"header-three","key":"5andm"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nЧтобы создать ScriptEngine, сначала нужно создать экземпляр ScriptEngineManager. Затем, вызвав метод getEngineByName, получаем нужный движок:","type":"unstyled","key":"7tva3"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"ScriptEngineManager scriptEngineManager = new ScriptEngineManager();\nScriptEngine scriptEngine = scriptEngineManager.getEngineByName(\"JavaScript\");","type":"blockquote","key":"5r8ku"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":65,"offset":19,"style":"BOLD"}],"text":"Обратите внимание: по умолчанию вместе с JDK поставляется движок JavaScript Nashorn.","type":"unstyled","key":"bfvr9"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":33,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"4.2. Вычисление простых выражений","type":"header-three","key":"5hma1"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nТеперь мы можем использовать экземпляр scriptEngine, чтобы вызвать метод eval:","type":"unstyled","key":"cd8cq"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"String expression = \"3+2\";\nInteger result = (Integer) scriptEngine.eval(expression);\nAssertions.assertEquals(5, result);","type":"blockquote","key":"99b8m"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":39,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"4.3. Вычисление выражений с переменными","type":"header-three","key":"bbh3q"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nЧтобы вычислить выражения с переменными, необходимо их объявить и проинициализировать:","type":"unstyled","key":"6kblg"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"String expression = \"x=2; y=3; 3*x+2*y;\";\nDouble result = (Double) scriptEngine.eval(expression);\nAssertions.assertEquals(12, result);","type":"blockquote","key":"7o32m"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":76,"offset":40,"style":"BOLD"}],"text":"Так как используется JavaScript-движок, переменные можно добавлять прямо в выражение, как это делается в JavaScript.","type":"unstyled","key":"c32f"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":217,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"В JavaScript отсутствуют прямые функции для математических операций, и для их выполнения нужно использовать объект Math. Поэтому не все математические выражения можно корректно обработать с помощью Java Scripting API.","type":"unstyled","key":"8tg89"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[{"length":13,"offset":0,"style":"BOLD"}],"text":"5. Заключение","type":"header-two","key":"1h0o5"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"\nВ этой статье мы рассмотрели различные подходы к вычислению математических выражений в Java.","type":"unstyled","key":"33t1e"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"","type":"unstyled","key":"2f7gi"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"","type":"unstyled","key":"9asdm"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[{"key":0,"length":61,"offset":17}],"inlineStyleRanges":[],"text":"Оригинал статьи: https://www.baeldung.com/java-evaluate-math-expression-string","type":"unstyled","key":"6btpd"},{"data":{},"depth":0,"entityRanges":[],"inlineStyleRanges":[],"text":"","type":"marker","key":"ty8NaurZuNwkAsRFOP3V"}],"entityMap":{"0":{"data":{"url":"https://www.baeldung.com/java-evaluate-math-expression-string"},"mutability":"MUTABLE","type":"LINK"}}},"mentions":[]}