多功能C#科学计算器、重磅开源了

作者：西西点击：571次评论：0次标签：计算器

类型：行业软件大小：1.1M语言：中文评分：5.0
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第一版字符串计算架构思路：
第一版命名空间 BaseUtil.Compute —— 只是 BaseUtil 程序集中的一个子功能
第一版抽象思想：
运算分为运算符(IComputeSymbol + ComputeSymbolAttribute) + 函数(IComputeMethod + ComputeMethodAttribute)
使用常用的接口 + 特性的方式进行插件扩展
内置插件
运算符插件： + - * / % ^ LIKE > < >= <= = == === OR || AND && [?:]
函数插件： REPLACE LEN
基础数据类型的解析为代码内置：通过数据识别顺序判定类型
基础数据类型： string double bool
基础数据判定顺序： string double bool

第二版字符串计算架构思路：
第二版命名空间 Laura.Compute —— 功能完全独立
第二版改进：
基础数据类型： string double bool array
支持数组：伴随支持 IN 运算符插件(第一版的 IComputeSymbol IComputeMethod 无法扩展 IN 语法)
重大思想变革：取消函数概念: 比如之前函数 REPLACE(A, B, C) 思想转变成 REPLACE {Array} —— 只要是 (A,B,C ...) 这样的模式统统被认定为数组
取消函数概念 + 数组概念造成的影响：影响可能巨大,且可能导致的思想局限或者错误暂时未知(2013-07-13)
取消参数类型的预设定：第一版因为不知道表达式中，哪些是参数表达式，所以需要给表达式提前设置数据类型，所以增加了使用复杂度。第二版采用参数表达式自动识别

第二版抽象思想：
依然使用接口 + 特性的方式进行插件扩展
核心思想：类似 SQL 脚本的语法模式
概念合并：函数思想合并到运算符思想中 —— 至此：函数也是一种运算符 [这是一个思想合并的过程 : 即为再抽象], 伴随的是接口的合并
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2013-07-16 00:21
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第二版字符串计算算法已经写完
算法完成速度之快主要是因为：
>概念再抽象之后，核心思想的简洁
>在并序运算的代码直接复制第一版的并序运算代码 (ExpressSchema.cs 301-318 行代码)
>很多插件代码都是在第一版插件代码基础上略做修改而成，节省了不少时间
基本测试已经通过：
>运行速度达到每秒 10000-12000 次左右(配置：CPU-I3 Momery-6G)，远超第一版字符串计算算法(第一版每秒 500-1000次左右)
>参数化字符串计算尚未测试：预想BUG应该不大(因为第二版采用先完全解析，再执行的思想，预期性能依然在第一版 10倍以上)

算法亮点：
>第二版语法更人性化，除可以省略的 this 关键字外，语法类似 SqlScript 如：[FSchoolName] == "孝感学院" AND [FStudentName] == "ShuXiaolong"
>第二版语法支持索引，子属性超复杂表达式如： this.[FSchools]["孝感学院"].[FClasses][1].[FClassName] (可省略 this)
>第二版语法取消了第一版语法对自定义属性格式的支持：所有参数属性必须以 [] 括起来
>第二版语法支持插件扩展 (第一版也支持)，凡是继承 ICompute+ComputeExpressAttribute 的类会被自动识别为算法插件
>第二版语法支持 IN 关键字插件 (第一版语法因为概念思想的局限，无法扩展 IN插件) 如 \"ShuXiaolong\" IN (\"ShuXiaolong\",\"QuFuli\")"

算法用途：
>内存检索(当然，速度远远不及 SQL引擎或 DataTable 的检索)，在语法的灵活性上胜过 DataTable 的内存检索计算
>动态编程(接下来有一个概念器的流程引擎的设计)，让动态配置式编程更具有灵活性

第二版和第一版算法插件的运算优先级如下：
StringLengthComputeMethod LEN 1000000
StringReplaceComputeMethod REPLACE 1000000
PowComputeSymbol ^ 100000
MultiplyComputeSymbol * 10000
RemainComputeSymbol % 10000
DivideComputeSymbol / 10000
PlusComputeSymbol + 1000
MinusComputeSymbol - 1000
LikeEqualComputeSymbol LIKE 700
LessThanEqualComputeSymbol <= 685
GreaterThanEqualComputeSymbol >= 680
LessThanComputeSymbol < 675
GreaterThanComputeSymbol > 670
StrictEqualComputeSymbol === 610
EqualComputeSymbol == 605
BaseEqualComputeSymbol = 600
AndComputeSymbol AND 525
AndSignComputeSymbol && 525
OrComputeSymbol OR 520
OrSignComputeSymbol || 520
TernaryComputeSymbol ?: 100
InComputeMethod IN 未定(默认为 0)代码简单，先上运行截图：

编码过程：

新建项目基于 .Net 2.0：

在窗体上拖拽文本框作为显示屏，并拖拽按键：

为了节省代码，所以每个按钮公用 btnInput_Click 事件；为了作为区分，所以我们设置每个按钮的Tag 值：

在共用的按钮事件中，我们进行编码：

1         private void btnInput_Click(object sender, EventArgs e)
2         {
3             Button currentButton = sender as Button;
4             if (currentButton != null && currentButton.Tag != null)
5             {
6                 string input = currentButton.Tag.ToString();
7                 txtExpress.Text = txtExpress.Text + input;
8             }
9         }

最后计算：

计算过程，就交给 Laura.Compute 算法了：本算法为字符串计算算法，用本算法计算结果。

 1         private void btnResult_Click(object sender, EventArgs e)
 2         {
 3             string express = txtExpress.Text ?? string.Empty;
 4             if (string.IsNullOrEmpty(express) || string.IsNullOrEmpty(express.Trim()))
 5             {
 6                 txtResult.Text = "ERROR:INPUT THE EXPRESS!";
 7             }
 8             else
 9             {
10                 try
11                 {
12                     object result = ComputeHelper.Compute(txtExpress.Text);
13                     txtResult.Text = (result ?? string.Empty).ToString();
14                 }
15                 catch(Exception exp)
16                 {
17                     txtResult.Text = "ERROR:" + exp.Message;
18                 }
19             }
20         }

程序代码：

代码极其简单，65行源码。

 1 using System;
 2 using System.Windows.Forms;
 3 using Laura.Compute;
 4 
 5 namespace Laura.Calculator
 6 {
 7     public partial class MainForm : Form
 8     {
 9         public MainForm()
10         {
11             InitializeComponent();
12         }
13 
14         private void btnInput_Click(object sender, EventArgs e)
15         {
16             Button currentButton = sender as Button;
17             if (currentButton != null && currentButton.Tag != null)
18             {
19                 string input = currentButton.Tag.ToString();
20                 txtExpress.Text = txtExpress.Text + input;
21             }
22         }
23 
24         private void btnCancel_Click(object sender, EventArgs e)
25         {
26             string express = txtExpress.Text ?? string.Empty;
27             if (!string.IsNullOrEmpty(express))
28             {
29                 txtExpress.Text = express.Substring(0, express.Length - 1);
30             }
31         }
32 
33         private void btnResult_Click(object sender, EventArgs e)
34         {
35             string express = txtExpress.Text ?? string.Empty;
36             if (string.IsNullOrEmpty(express) || string.IsNullOrEmpty(express.Trim()))
37             {
38                 txtResult.Text = "ERROR:INPUT THE EXPRESS!";
39             }
40             else
41             {
42                 try
43                 {
44                     object result = ComputeHelper.Compute(txtExpress.Text);
45                     txtResult.Text = (result ?? string.Empty).ToString();
46                 }
47                 catch(Exception exp)
48                 {
49                     txtResult.Text = "ERROR:" + exp.Message;
50                 }
51             }
52         }
53 
54         private void btnClean_Click(object sender, EventArgs e)
55         {
56             txtExpress.Text = txtResult.Text = string.Empty;
57         }
58 
59         private void linkAbout_LinkClicked(object sender, LinkLabelLinkClickedEventArgs e)
60         {
61             AboutForm aboutForm = new AboutForm();
62             aboutForm.ShowDialog();
63         }
64     }
65 }

Ps.如果想扩展 Laura.Compute 算法，在任何程序集，任何命名空间，任何类名下类似如下扩展即可：

 1 using System;
 2 using Laura.Compute.Utils;
 3 
 4 namespace Laura.Compute.Extend.MathMethod
 5 {
 6     [Serializable]
 7     [ComputeExpress(Express = "{A} + {A}", Keywords = new[] { "+" }, Level = 1000, ComputeType = typeof(PlusComputeSymbol))]
 8     public class PlusComputeSymbol : ComputeBase
 9     {
10         public override object Compute(ExpressSchema expressSchema, object objOrHash)
11         {
12             object argObj1 = ArgumentsObject(0, expressSchema, objOrHash);
13             object argObj2 = ArgumentsObject(1, expressSchema, objOrHash);
14 
15             if (ArgumentsType(0) == ExpressType.String || ArgumentsType(1) == ExpressType.String || argObj1 is string || argObj2 is string)
16             {
17                 string arg1 = Tools.ToString(argObj1);
18                 string arg2 = Tools.ToString(argObj2);
19                 string value = arg1 + arg2;
20                 return value;
21             }
22             else
23             {
24                 double arg1 = Tools.ToDouble(argObj1);
25                 double arg2 = Tools.ToDouble(argObj2);
26                 double value = arg1 + arg2;
27                 return value;
28             }
29         }
30     }
31 }

当然，最后就是本计算器源码开源，包括重磅的 Laura.Compute 算法：http://pan.baidu.com/s/103Xic