Java从二次方程中提取系数的程序

Question

问题：Java程序将系数从二次方程中分离出来，例如，如果输入字符串为：

String str1;
str1 = "4x2-4x-42=0"

所以我需要从给定的输入字符串中分离系数，并得到输出

a = 4 b = -4 c = -42

我试过这个：

String equation = "ax2+bx-c=0";
String[] parts = equation.split("\\+|-|=");
for (int i = 0; i < parts.length - 2; i++) {
    String part = parts[i].toLowerCase();
    System.out.println(part.substring(0, part.indexOf("x")));
}
System.out.println(parts[2]);

但是我得到的输出是23x2、4x和4。实际需要的输出是23 ,- 4 , 4。

Answer 1

第一个注意事项：如果在regexp中使用符号作为分隔符，那么在slpitted元素中就会丢失它。我建议您使用以下regexp：

"x2|x|="

然后，你只能得到数字。完整的代码片段是：

public class Main {
    private static final char[] varNames = {'a', 'b', 'c'};

    public static void main(String[] args) {
        String equation = "4x2-4x-42=0";
        String[] parts = equation.split("x2|x|=");
// you will get 4 elements, but the last element is always 0
        for(int i=0; i<parts.length - 1; i++){
            System.out.println(varNames[i] + " = " + Integer.parseInt(parts[i]));
        }
    }
}

但在本例中，输出中将包含“”符号。为了避免这种情况，可以使用Integer。parseInt（parts[i]）而不是parts[i]。

Answer 2

如果只使用二次函数：

int xsqrd = equation.indexOf("x2");
int x = equation.indexOf("x", xsqrd);
int equ = equation.indexOf("=");
String a = equation.subString(0,xsqrd);
String b = equation.subString(xsqrd+1,x);
String c = equation.subString(x,equ);

我可能把子串搞砸了，但你明白了。

Answer 3

使用Regex，以下模式将起作用：

([+-]?\d+)[Xx]2\s*([+-]?\d+)[Xx]\s*([+-]?\d+)\s*=\s*0

这将匹配二次曲线并提取参数，让我们了解它是如何工作的：

• （…） 这是捕获组

所以

• （[-]？\d）匹配“a”参数
• [Xx]2匹配“X2”或“X2”
• \s*匹配可选空白
• （[-]？\d）匹配“b”参数
• [Xx]匹配“X”或“X”
• \s*匹配可选空白
• （[-]？\d）匹配“c”参数
• \s*=\s*0将“=0”与一些可选空格匹配

让我们把它包装在一个类中：

private static final class QuadraticEq {
    private static final Pattern EQN = Pattern.compile("([+-]?\\d+)[Xx]2\\s*([+-]?\\d+)[Xx]\\s*([+-]?\\d+)\\s*=\\s*0");
    private final int a;
    private final int b;
    private final int c;

    private QuadraticEq(int a, int b, int c) {
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }

    public static QuadraticEq parseString(final String eq) {
        final Matcher matcher = EQN.matcher(eq);
        if (!matcher.matches()) {
            throw new IllegalArgumentException("Not a valid pattern " + eq);
        }
        final int a = Integer.parseInt(matcher.group(1));
        final int b = Integer.parseInt(matcher.group(2));
        final int c = Integer.parseInt(matcher.group(3));
        return new QuadraticEq(a, b, c);
    }

    @Override
    public String toString() {
        final StringBuilder sb = new StringBuilder("QuadraticEq{");
        sb.append("a=").append(a);
        sb.append(", b=").append(b);
        sb.append(", c=").append(c);
        sb.append('}');
        return sb.toString();
    }
}

注意\\，这是Java所必需的。

快速测试：

System.out.println(QuadraticEq.parseString("4x2-4x-42=0"));

输出：

QuadraticEq{a=4, b=-4, c=-42}