使用正则表达式验证数学表达式？答案

【问题标题】：Validate mathematical expressions using regular expression?使用正则表达式验证数学表达式？
【发布时间】：2021-08-20 10:09:10
【问题描述】：

我想使用正则表达式验证数学表达式。数学表达式可以是这样的

可以为空表示不输入任何内容
如果指定，它将始终以运算符 + 或 - 或 * 或 / 开头，并且始终后跟一个可以包含的数字任意位数，数字可以是十进制（在数字之间包含.）或整数（数字中没有'.'符号）。示例：*0.9、+22.36、- 90、/ 0.36365
之后可以是第 2 点中提到的内容（上一行）。示例：*0.9+5、+22.36*4/56.33、-90+87.25/22、/0.36365/4+2.33

请帮帮我。

【问题讨论】：

- *0.9+5 不在您的问题定义范围内。此外，它还为您的表达式添加了递归性质。
@Jason McCreary - 是的，我在第 3 点中提到它可以是递归的。
这不符合你原来的例子。但我看到您在编辑中删除了- 和空格。所以现在它们是对齐的。

标签： regex

【解决方案1】：

这样的事情应该可以工作：

^([-+/*]\d+(\.\d+)?)*

Regexr Demo

^ - 字符串的开头
[-+/*] - 这些运营商之一
\d+ - 一个或多个数字
(\.\d+)? - 一个可选的点，后跟一个或多个数字
()* - 整个表达式重复了零次或多次

【讨论】：

@Jason McCreary - 请看一下示例，我的意思是第一个“-”是连字符而不是减法符号。
@Bibhu 是的，起初我以为它是一个简单的连字符，而您写道它总是以运算符开头，后跟一个数字，所以减号不适合那里:)。
@bažmegakapa - 我想在我的正则表达式中允许括号，比如 *5-(4-8)。我试过regexr.com?31e21但没有成功，它也接受*5-4-8)和*5-(4-8不正确，需要你的帮助。
@Bibhu 问个问题怎么样？ :)
@bažmegakapa - 我在这里添加了一个问题*.com/questions/11323493/…

【解决方案2】：

您可以尝试使用moo 等生成这样的正则表达式：

(?:(?:((?:(?:[ \t]+))))|(?:((?:(?:\/\/.*?$))))|(?:((?:(?:(?<![\d.])[0-9]+(?![\d.])))))|(?:((?:(?:[0-9]+\.(?:[0-9]+\b)?|\.[0-9]+))))|(?:((?:(?:(?:\+)))))|(?:((?:(?:(?:\-)))))|(?:((?:(?:(?:\*)))))|(?:((?:(?:(?:\/)))))|(?:((?:(?:(?:%)))))|(?:((?:(?:(?:\()))))|(?:((?:(?:(?:\)))))))

此正则表达式匹配任意数量的 int、float、大括号、空格和运算符 +-*/%。

但是，2+ 等表达式仍将由正则表达式验证，因此您可能希望改用解析器。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果你想要消极或积极的表达，你可以这样写>
^\-?[0-9](([-+/*][0-9]+)?([.,][0-9]+)?)*?$

还有第二个
^[(]?[-]?([0-9]+)[)]??([(]?([-+/*]([0-9]))?([.,][0-9]+)?[)]?)*$

表达式中有括号，但不计算您需要验证它的方法或正则表达式的数量。 // 方法

 public static bool IsPairParenthesis(string matrixExpression)
    {
        int numberOfParenthesis = 0;
        foreach (char character in matrixExpression)
        {
            if (character == '(')
            {
                numberOfParenthesis++;
            }
            if (character == ')')
            {
                numberOfParenthesis--;
            }
        }

        if (numberOfParenthesis == 0)
        { return true; }
        return false;
    }

【讨论】：

【解决方案4】：

这是 java 正则表达式，但只有在没有大括号的情况下才有效

[+\-]?(([0-9]+\.[0-9]+)|([0-9]+\.?)|(\.?[0-9]+))([+\-/*](([0-9]+\.[0-9]+)|([0-9]+\.?)|(\.?[0-9]+)))*

在java代码中也有大括号
在这种情况下，我将 (..) 替换为数字 (..)，应该匹配没有大括号模式

    //  without brace pattern
    static Pattern numberPattern = Pattern.compile("[+\\-]?(([0-9]+\\.[0-9]+)|([0-9]+\\.?)|(\\.?[0-9]+))([+\\-/*](([0-9]+\\.[0-9]+)|([0-9]+\\.?)|(\\.?[0-9]+)))*");
    static Pattern bracePattern = Pattern.compile("\\([^()]+\\)");

    public static boolean matchesForMath(String txt) {

        if (txt == null || txt.isEmpty()) return false;
        txt = txt.replaceAll("\\s+", "");
        if (!txt.contains("(") && !txt.contains(")")) return numberPattern.matcher(txt).matches();
        if (txt.contains("(") ^ txt.contains(")")) return false;
        if (txt.contains("()")) return false;

        Queue<String> toBeRematch = new ArrayDeque<>();
        toBeRematch.add(txt);
        while (toBeRematch.size() > 0) {
            String line = toBeRematch.poll();
            Matcher m = bracePattern.matcher(line);
            if (m.find()) {
                String newline = line.substring(0, m.start()) + "1" + line.substring(m.end());
                String withoutBraces = line.substring(m.start() + 1, m.end() - 1);
                toBeRematch.add(newline);
                if (!numberPattern.matcher(withoutBraces).matches()) return false;
            }

        }
        return true;
    }

【讨论】：