tim工具包-MyMath 计算工具
2024-05-11 04:03:18
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java 数学计算工具
java 对数学计算的使用性上还是比较麻烦的，遇到大量数据计算复杂的计算公式则会频发问题。接下来我们来统计一下在java中经常会遇到的计算问题
- 科学计数法
- 保留小数点问题
- 复杂公式处理麻烦
- 除数为零
…
案例：
比如说我需要计算一下数据
案例1
100*2000/20*(20-10)
使用java原生BigDecimal来写计算会非常痛苦，所以封装了一套工具供大家使用
public void test(){BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(100);bigDecimal= bigDecimal.multiply(new BigDecimal(2000));bigDecimal=bigDecimal.divide(new BigDecimal(20));BigDecimal b2 = new BigDecimal(20);BigDecimal b3 = new BigDecimal(10);b2 = b2.subtract(b3);bigDecimal = bigDecimal.multiply(b2);System.out.println(bigDecimal.setScale(2).doubleValue());}
使用MyMath 工具写法
public void myMathTest(){MyMath.test("%s*%s/%s*(%s-%s)","100","2000","20","20","10");}
不论是代码可读性，和代码量以及维护性功能都是大大提升的
MyMath 功能介绍
MyMath 自动会处理科学计算法，异常数据等。使用的是js计算
- 普通计算
String value1= MyMath.test("100*2000/20*(20-10)");或者String value= MyMath.test("%s*%s/%s*(%s-%s)","100","2000","20","20","10");
- 布尔计算
boolean b = MyMath.test2("10>=(5-1)");
或者
boolean b1 = MyMath.test2("%s>=(%s-%s)", "10", "5", "1");
- 得分计算
得分计算如果都不满足条件则返回0分
String score = MyMath.getScore("Math.abs(%s-%s)<=10:10,Math.abs(%s-%s)<=15:5", "10", "20");结果得10分
计算已，号做分割。从做往右依次计算。如果满足条件则返回:后面的得分，如果一个都未满足则返回0分
- 代值计算
Map<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("a", 1);map.put("cost", 3);map.put("num", 3);System.out.println(mathKeysName("[a]*[num]*[num]-[cost]+10", "4", map));16.0000
MyMath 核心代码
package com.utils;import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;
import java.math.BigDecimal;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;public class MyMath {String[] str = {"NaN", "Infinity"};public static ScriptEngine engine = new ScriptEngineManager().getEngineByName("js");/*** 判断* (** @param str 数学公式* @return*/public static boolean test2(String str) {str = str.replaceAll("null", "0");try {if (VerifyUtil.isEmpty(str)) return false;str = str.replace("--", "+");Object result = engine.eval(str);if (result instanceof Boolean)return (boolean) result;} catch (ScriptException e) {e.printStackTrace();}return false;}/*** 判断计算** @param str 数学占位符公式* @param strs 替换数据* @return*/public static boolean test2(String str, String... strs) {str = String.format(str, strs);return test2(str);}/*** 累加** @param baseNum* @param num* @return*/public static String append(String baseNum, String num) {return MyMath.test(baseNum + "+" + getNumber(num));}/*** 累加** @param baseNum* @param key* @return*/public static String append(String baseNum, Map<String, Object> param, String key) {if (VerifyUtil.isEmpty(param)) return "0";return append(baseNum, getNumber(param.get(key)));}public static String getNumber(Object object) {if (VerifyUtil.isEmpty(object)) return "0";return object + "";}/*** 判断** @param str 数学公式* @return*/public static boolean isInt(String str) {str = str.replaceAll("null", "0");if (VerifyUtil.isEmpty(str)) return false;str = str.replace("--", "+");Object result = null;try {result = engine.eval(str);} catch (ScriptException e) {e.printStackTrace();return false;}if (result instanceof Boolean)return (boolean) result;return false;}/*** 4位小数点** @param str 数学公式* @return*/public static String test(String str) {return endMath(str, "###0.0000");}/*** 计算得出结果** @param str 占位符公式* @param strs 替换值* @return*/public static String testValues(String str, String... strs) {str = String.format(str, strs);return test(str);}/*** 转换整数字符串，科学计算法也可以转换** @param str* @return*/public static String tesInt(String str) {return endMath(str, "###0");}/*** 8位小数点** @param str* @return*/public static String end8(String str) {return endMath(str, "###0.00000000");}/*** 保留小数点计算** @param str 占位符公式* @param toFixed 保留小数点数* @param strs 替换值* @return*/public static String testToFixed(String str, Object toFixed, String... strs) {str = String.format(str, strs);return testToFixed(str, toFixed);}/*** 保留小数点计算** @param str 占位符公式* @param strs 替换值* @return*/public static String test(String str, String... strs) {str = String.format(str, strs);return testToFixed(str, 4);}/*** 抛出异常计算，用来定位做了什么处理** @param str 占位符公式* @param toFixed 保留小数位数* @param strs 替换值* @return* @throws MathException 抛出异常，包含计算错误公式*/public static String testMathException(String str, Object toFixed, String... strs) throws MathException {str = String.format(str, strs);return testException(str, toFixed);}/*** 抛出异常计算，用来定位做了什么处理** @param str 计算公式* @param toFixed 保留小数位* @return* @throws MathException*/public static String testException(String str, Object toFixed) throws MathException {str = str.replaceAll("null", "0");if (VerifyUtil.isEmpty(str)) return "0";str = str.replace("--", "+");Object result = 0;try {result = engine.eval(str);DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("###0.0000000000000000");//格式化设置result = decimalFormat.format(result);if (isInteger(result + "")) {BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(result + "");result = bigDecimal.setScale(getToFixed(toFixed), BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toPlainString();}} catch (ScriptException e) {throw new MathException(str);}return isNumber(result + "");}/*** 普通计算保留小数位** @param str 计算公式* @param toFixed 保留小数位* @return*/public static String testToFixed(String str, Object toFixed) {str = str.replaceAll("null", "0");if (VerifyUtil.isEmpty(str)) return "0";str = str.replace("--", "+");Object result = 0;try {result = engine.eval(str);DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#####0.00000");//格式化设置result = decimalFormat.format(result);if (isInteger(result + "")) {BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(result + "");result = bigDecimal.setScale(getToFixed(toFixed), BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toPlainString();}} catch (ScriptException e) {System.out.println("报错公式==== " + str);e.printStackTrace();}return isNumber(result + "");}private static int getToFixed(Object obj) {int fixed = 2;try {fixed = Integer.parseInt(obj + "");} catch (Exception e) {}return fixed;}/*** 是否是数字** @param num* @return*/public static String isNumber(String num) {if (isInteger(num)) {if (MyMath.test2(num + "==0")) return "0";return num;}return "0";}/*** 判断是否是计算数据类型** @param obj* @return*/public static boolean isInteger(Object obj) {String str = obj + "";return match("^(-)?[0-9]+(\\.[0-9]+)?$", str);}/*** 是否有小数点** @param str* @return*/public static boolean isHavaFixed(String str) {return str.contains(".");}/*** @param regex 正则表达式字符串* @param str 要匹配的字符串* @return 如果str 符合 regex的正则表达式格式,返回true, 否则返回 false;*/public static boolean match(String regex, String str) {Pattern pattern = Pattern.compile(regex);Matcher matcher = pattern.matcher(str);return matcher.matches();}/*** 数据计算指定格式** @param str 计算公式* @param form 指定格式* @return*/public static String endMath(String str, String form) {str = str.replaceAll("null", "0");if (VerifyUtil.isEmpty(str)) return "0";str = str.replace("--", "+");Object result = 0;try {result = engine.eval(str);DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat(form);//防止科学计算result = decimalFormat.format(result);} catch (ScriptException e) {System.out.println("报错公式==== " + str);e.printStackTrace();}return isNumber(result + "");}/*** @param input* @return 判断是否是使用科学计数法的数字字符串*/public static boolean getScientific(String input) {String regx = "^((-?\\d+.?\\d*)[Ee]{1}(-?\\d+))$";//科学计数法正则表达式Pattern pattern = Pattern.compile(regx);return pattern.matcher(input).matches();}/*** 公式占比* ("Math.abs(%s-%s)<=10:10,Math.abs(%s-%s)<=15:5", "10","20");** @param math* @return*/public static String getScore(String math, String... values) {String score = "0";String[] split = math.split(",");for (String s : split) {String itemMath = String.format(s, values);String[] split1 = itemMath.split(":");if (MyMath.test2(split1[0])) {score = split1[1];return score;}}return score;}/*** 结果计算，带权重* ("Math.abs(%s-%s)<=10:10,Math.abs(%s-%s)<=15:5", 10, "10","20");** @param math* @return*/public static String getScore(String math, Object weight, String... values) {String score = "0";String[] split = math.split(",");for (String s : split) {String itemMath = String.format(s, values);String[] split1 = itemMath.split(":");if (MyMath.test2(split1[0])) {score = split1[1];score = MyMath.test(score + "*" + weight);return score;}}return score;}/*** 将值填入数据** @param from* @param param* @return*/public static String getFromByKeys(String from, Map<String, Object> param) {String keysEnd = "[%s]";String keysRe = "\\[%s\\]";Set<String> keys = param.keySet();for (String key : keys) {String value = param.get(key) + "";String formatKey = String.format(keysEnd, key);if (from.indexOf(formatKey) > -1) {from = from.replaceAll(String.format(keysRe, key), value);}}return from;}public static void main(String[] args) {Map<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("a", 1);map.put("cost", 3);map.put("num", 3);System.out.println(mathKeysName("[a]*[num]*[num]-[cost]+10", "4", map));}static String mathKeyRey = "\\[.*?\\]";public static String alias = ">.*";/*** 单数据计算* <p>* 公式用key cost+num/a** @param funParam 函数参数，计算的值* @param anInt 保留小数点* @param baseMap baseMap数据* @return*/public static String mathKeysName(String funParam, String anInt, Map<String, Object> baseMap) {if (VerifyUtil.isEmpty(funParam)) return "0";String formItem = funParam;//内变量List<String> strings = VerifyUtil.matchfindGroups(mathKeyRey, formItem);for (String string : strings) {String s1 = string.replaceAll("\\[", "");s1 = s1.replaceAll("\\]", "");String s2 = getKeysRegObje(baseMap, s1) + "";formItem = formItem.replaceAll(string.replace("[", "\\[").replace("]", "\\]"), s2);}String value = "0";value = MyMath.testToFixed(formItem, anInt);return value;}/*** 多层次获取对象** @param baseMap* @param s* @return*/public static Object getKeysRegObje(Map<String, Object> baseMap, String s) {if (VerifyUtil.isEmpty(s)) return null;String keys = s.replaceAll(alias, "");
// String dataKey = s.replaceAll(path, "");String[] itemKeys = keys.split("\\.");Object obj = ParamDataUtils.getMapKeyBytoObjectNotMap(baseMap, itemKeys);return obj;}public static class MathException extends Exception {String excMath;public MathException() {}public MathException(String excMath) {this.excMath = excMath;}public String getExcMath() {return excMath;}public void setExcMath(String excMath) {this.excMath = excMath;}}}
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