python - 将 Mathematica 函数转换为 Java 形式

Question

我们正在开展一个大型数学项目，其中包含许多由 Wolfram Mathematica 制作的长方程和导数。我们有超过 1000 个很长的方程。

主程序是用Java编写的，Mathematica仅用于生成方程。我们的目标是将“Mathematica”形式的方程转换为“Java”形式。然后我们可以将生成的代码直接复制/粘贴到“Java”代码。

例如，我们有 Mathematica 形式的简短方程:

Sqrt[((Cos[R]*X1 - X2)^2 + (Sin[R]*Y1 - Y2)^2)/S^2]/S

我们希望以 Java 形式获得它，所以这是预期的结果:

Math.sqrt((Math.pow(Math.cos(R) * X1 - X2, 2) + Math.pow(Math.sin(R) * Y1 - Y2, 2)) / Math.pow(S, 2)) / S

这是一个简短的 python 脚本，它管理一些功能:

E = "Sqrt[((Cos[R]*X1 - X2)^2 + (Sin[R]*Y1 - Y2)^2)/S^2]/S"

E = E.replace("[", "(")              # Replaces Square brackets with normal brackets
E = E.replace("]", ")")              # Replaces Square brackets with normal brackets

E = E.replace("*", " * ")            # Add some spaces for easier reading
E = E.replace("/", " / ")            # Add some spaces for easier reading

E = E.replace("Cos", "Math.cos")     # Change "Mathematica" cos to "Java" cos
E = E.replace("Sin", "Math.sin")     # Change "Mathematica" sin to "Java" sin

E = E.replace("Sqrt", "Math.sqrt")   # Change "Mathematica" SQRT to "Java" SQRT

# Converting Power function is missing here... This is a must :)

print(E)

以上代码产生:

Math.sqrt(((Math.cos(R) * X1 - X2)^2 + (Math.sin(R) * Y1 - Y2)^2) / S^2) / S

问题是我们没有找到幂函数的任何解。我们想使用 python 正则表达式，但找不到任何合适的解决方案。问题是幂函数必须采用括号内的所有内容，例如:

(Math.cos(R) * X1 - X2)^2     >>>>    Math.pow(Math.cos(R) * X1 - X2, 2)

我希望有人有一个快速而奇特的解决方案。否则我将需要花一些时间编写一个又长又“脏”的​​脚本来解决这个问题。

感谢您的帮助:)

Answer 1

您的正则表达式搜索可能是这样的:

import re

E = "(Math.cos(R) * X1 - X2)^2"

regex = re.compile(r'\((.*)\)\^(\d)')
match = regex.match(E)

new_E = "Math.pow(%s, %s)" % (match.group(1), match.group(2))

print(new_E)  # Math.pow(Math.cos(R) * X1 - X2, 2)

它的工作方式是搜索括号内的任何内容，后跟 ^n，即 n 0 到 9 之间的数字。

我希望您可以根据您的需要对其进行调整。