java - Java程序从二次方程中提取系数

问题:Java程序从二次方程式中分解系数，例如
如果输入字符串是:

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

所以我需要从给定的输入字符串中拆分系数，并以

a = 4 b = -4 c = -42

我尝试了这个:

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]);

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

最佳答案

使用正则表达式，以下模式将起作用:

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

这将匹配二次方并提取参数，让我们弄清楚它是如何工作的:

(...)这正在捕获组

[+-]?\d+与许多数字匹配，可以选择在前面加上+或-

这与“X”或“x”匹配的[Xx]

\s*匹配零个或多个空格

所以

([+-]?\d+)与参数“a”匹配

[Xx]2匹配“X2”或“x2”

\s*与可选的空白

匹配

([+-]?\d+)与参数“b”匹配

[Xx]匹配“X”或“x”

\s*与可选的空白

匹配

([+-]?\d+)与“c”参数

匹配

\s*=\s*0将“= 0”与一些可选空格匹配

让我们将其包装在class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();
    }
}

请注意\\，这是Java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}