Go 实现的数学表达式解析计算引擎 math-engine

2023-10-09 22:33:28

使用 Go 实现的数学表达式微型计算引擎，无任何依赖，相对比较完整的完成了数学表达式解析执行，包括词法分析、语法分析、构建AST、运行。

TODO

已实现

加 +
减 -
乘 *
除 /
取余 %
整数次方 ^
科学计数法 e.g. 1.2e7
括号 ()
混合运算 e.g. 1+26/4+(456_-_89.2)-(2+4^5)
友好的长数字 e.g. 123_456_789
友好的错误消息 e.g.

input /> 123+89-0.0.9
ERROR: strconv.ParseFloat: parsing "0.0.9": invalid syntax
want '(' or '0-9' but get '0.0.9'
------------
123+89-0.0.9
       ^
------------

待实现

科学计数法 e.g. 1.2-e7
精确的浮点计算

Usage

你可以直接引用该库嵌入到自己的程序中：

go get -u github.com/dengsgo/math-engine

在代码中引入：

import "github.com/dengsgo/math-engine/engine"

e.g. :

import "github.com/dengsgo/math-engine/engine"

func main() {
    s := "1 + 2 * 6 / 4 + (456 - 8 * 9.2) - (2 + 4 ^ 5)"
    exec(s)
}

// call engine
func exec(exp string) {
    // input text -> []token
    toks, err := engine.Parse(exp)
    if err != nil {
        fmt.Println("ERROR: " + err.Error())
        return
    }
    // []token -> AST Tree
    ast := engine.NewAST(toks, exp)
    if ast.Err != nil {
        fmt.Println("ERROR: " + ast.Err.Error())
        return
    }
    // AST builder
    ar := ast.ParseExpression()
    if ast.Err != nil {
        fmt.Println("ERROR: " + ast.Err.Error())
        return
    }
    fmt.Printf("ExprAST: %+v\n", ar)
    // AST traversal -> result
    r := engine.ExprASTResult(ar)
    fmt.Println("progressing ...\t", r)
    fmt.Printf("%s = %v\n", exp, r)
}

编译运行，应该可以看到如下输出：

ExprAST: {Op:- Lhs:{Op:+ Lhs:{Op:+ Lhs:{Val:1} Rhs:{Op:/ Lhs:{Op:* Lhs:{Val:2} Rhs:{Val:6}} Rhs:{Val:4}}} Rhs:{Op:- Lhs:{Val:456} Rhs:{Op:* Lhs:{Val:8} Rhs:{Val:9.2}}}} Rhs:{Op:+ Lhs:{Val:2} Rhs:{Op:^ Lhs:{Val:4} Rhs:{Val:5}}}}
progressing ...  -639.6
1+2*6/4+(456-8*9.2)-(2+4^5) = -639.6