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rechenmaschine
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45
GUI.form Normal file
View File

@ -0,0 +1,45 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<form xmlns="http://www.intellij.com/uidesigner/form/" version="1" bind-to-class="GUI">
<grid id="27dc6" binding="panelMain" layout-manager="GridLayoutManager" row-count="2" column-count="2" same-size-horizontally="false" same-size-vertically="false" hgap="-1" vgap="-1">
<margin top="0" left="0" bottom="0" right="0"/>
<constraints>
<xy x="20" y="20" width="500" height="400"/>
</constraints>
<properties/>
<border type="none"/>
<children>
<component id="36781" class="javax.swing.JTextField" binding="textFieldRechenterm">
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<grid row="0" column="0" row-span="1" col-span="1" vsize-policy="0" hsize-policy="6" anchor="8" fill="1" indent="0" use-parent-layout="false">
<preferred-size width="150" height="-1"/>
</grid>
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<properties/>
</component>
<component id="6de4a" class="javax.swing.JButton" binding="buttonBerechnen">
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<text value="Berechnen"/>
</properties>
</component>
<component id="4aaff" class="javax.swing.JLabel" binding="labelGibRechentermEin">
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<text value="Bitte gib einen Rechenterm ein."/>
</properties>
</component>
<component id="d95b1" class="javax.swing.JLabel" binding="labelErgebnis">
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<grid row="1" column="1" row-span="1" col-span="1" vsize-policy="0" hsize-policy="0" anchor="8" fill="0" indent="0" use-parent-layout="false"/>
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<properties>
<text value="Ergebnis"/>
</properties>
</component>
</children>
</grid>
</form>

36
GUI.java Normal file
View File

@ -0,0 +1,36 @@
import javax.swing.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
public class GUI extends JFrame {
private JPanel panelMain;
private JTextField textFieldRechenterm;
private JLabel labelGibRechentermEin;
private JButton buttonBerechnen;
private JLabel labelErgebnis;
public GUI(String title){
super(title);
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
this.setContentPane(panelMain);
this.pack();
buttonBerechnen.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
//TODO: Text vom Text field zu Eingabe übergeben
Rechenmaschine rechner = new Rechenmaschine(textFieldRechenterm.getText());
labelErgebnis.setText("Das Ergebnis ist: "+rechner.getResult());
}
});
}
public static void main(String[] args) {
JFrame frame = new GUI("Rechenterme");
frame.setVisible(true);
}
private void createUIComponents() {
// TODO: place custom component creation code here
}
}

212
Rechenmaschine.java
View File

@ -5,39 +5,30 @@ import java.text.DecimalFormat;
*/
public class Rechenmaschine {
public static void main(String[] args) {
new Rechenmaschine();
}
private List<Token> tokenlist;
private String fehler;
private double result;
private String result;
private int klammern;
public Rechenmaschine() {
public Rechenmaschine(String eingabe) {
tokenlist = new List<>();
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.println("Gib einen Term ein und bestätige mit ENTER: ");
String eingabe = input.nextLine();
input.close();
if( !scanne(eingabe) ) {
if (!scanne(eingabe)) {
System.out.println("Fehler bei der lexikalischen Analyse:");
System.out.println(fehler);
return;
}
if( !parse() ) {
if (!parse()) {
System.out.println("Fehler bei der syntaktischen Analyse:");
System.out.println(fehler);
return;
}
if( !analyse() ) {
if (!analyse()) {
System.out.println("Fehler bei der semantischen Analyse:");
System.out.println(fehler);
return;
@ -47,13 +38,14 @@ public class Rechenmaschine {
}
public boolean scanne( String pEingabe ) {
public boolean scanne(String pEingabe) {
char[] eingabe = pEingabe.toCharArray();
klammern = 0;
int state = 0;
StringBuilder currentToken = new StringBuilder();
for(char buchstabe: eingabe){
switch(state){
for (char buchstabe : eingabe) {
switch (state) {
case 0:
switch (buchstabe) {
case '0' -> {
@ -73,7 +65,7 @@ public class Rechenmaschine {
return false;
}
case '(' -> {
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES",Character.toString(buchstabe)));
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES", Character.toString(buchstabe)));
state = 6;
klammern++;
}
@ -89,7 +81,7 @@ public class Rechenmaschine {
break;
case 1:
switch (buchstabe) {
case '0','1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' -> {
case '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' -> {
System.out.println("Wenn eine 0 am anfang eines Operands ist, muss ein . folgen.");
return false;
}
@ -104,9 +96,9 @@ public class Rechenmaschine {
state = 5;
}
case ')' -> {
tokenlist.append(new Token("OPERAND",currentToken.toString()));
tokenlist.append(new Token("OPERAND", currentToken.toString()));
currentToken = new StringBuilder();
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES",")"));
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES", ")"));
state = 7;
klammern--;
}
@ -137,9 +129,9 @@ public class Rechenmaschine {
state = 5;
}
case ')' -> {
tokenlist.append(new Token("OPERAND",currentToken.toString()));
tokenlist.append(new Token("OPERAND", currentToken.toString()));
currentToken = new StringBuilder();
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES",")"));
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES", ")"));
state = 7;
klammern--;
}
@ -182,9 +174,9 @@ public class Rechenmaschine {
return false;
}
case ')' -> {
tokenlist.append(new Token("OPERAND",currentToken.toString()));
tokenlist.append(new Token("OPERAND", currentToken.toString()));
currentToken = new StringBuilder();
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES",Character.toString(buchstabe)));
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES", Character.toString(buchstabe)));
state = 7;
klammern--;
}
@ -217,7 +209,7 @@ public class Rechenmaschine {
return false;
}
case '(' -> {
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES","("));
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES", "("));
state = 6;
klammern++;
}
@ -232,7 +224,7 @@ public class Rechenmaschine {
}
break;
case 6:
switch(buchstabe) {
switch (buchstabe) {
case '0' -> {
currentToken.append(buchstabe);
state = 1;
@ -242,7 +234,7 @@ public class Rechenmaschine {
state = 2;
}
case '+', '-' -> {
tokenlist.append(new Token("OPERATOR",Character.toString(buchstabe)));
tokenlist.append(new Token("OPERATOR", Character.toString(buchstabe)));
state = 5;
}
case '*', '/' -> {
@ -250,7 +242,7 @@ public class Rechenmaschine {
return false;
}
case '(' -> {
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES",Character.toString(buchstabe)));
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES", Character.toString(buchstabe)));
klammern++;
}
default -> {
@ -260,17 +252,17 @@ public class Rechenmaschine {
}
break;
case 7:
switch(buchstabe) {
switch (buchstabe) {
case '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '(' -> {
System.out.println("Nach ) muss ein Operator folgen");
return false;
}
case '+', '-', '*', '/' -> {
tokenlist.append(new Token("OPERATOR",Character.toString(buchstabe)));
tokenlist.append(new Token("OPERATOR", Character.toString(buchstabe)));
state = 5;
}
case ')' -> {
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES",Character.toString(buchstabe)));
tokenlist.append(new Token("PARANTHESES", Character.toString(buchstabe)));
klammern--;
}
default -> {
@ -282,17 +274,17 @@ public class Rechenmaschine {
}
}
if( state == 5 ) {
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nDas Wort darf nicht mit einem Operator enden!";
if (state == 5) {
fehler = "Fehler im Wort " + pEingabe + ":\nDas Wort darf nicht mit einem Operator enden!";
return false;
} else if (state == 3){
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nDas Wort darf nicht mit einem . enden!";
} else if (state == 3) {
fehler = "Fehler im Wort " + pEingabe + ":\nDas Wort darf nicht mit einem . enden!";
return false;
} else if (state ==6){
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nDas Wort darf nicht mit ( enden!";
} else if (state == 6) {
fehler = "Fehler im Wort " + pEingabe + ":\nDas Wort darf nicht mit ( enden!";
return false;
} else if (klammern !=0){
fehler = "Fehler im Wort " +pEingabe+ ":\nIm wort müssen alle Klammern geschlossen sein!";
} else if (klammern != 0) {
fehler = "Fehler im Wort " + pEingabe + ":\nIm wort müssen alle Klammern geschlossen sein!";
return false;
} else {
tokenlist.toLast();
@ -313,62 +305,61 @@ public class Rechenmaschine {
int state = 0;
tokenlist.toFirst();
while( tokenlist.hasAccess() ) {
while (tokenlist.hasAccess()) {
Token currentToken = tokenlist.getContent();
switch( state ) {
switch (state) {
case 0:
if( currentToken.getType().equals("OPERATOR") ) {
if (currentToken.getType().equals("OPERATOR")) {
fehler = "Rechenterm darf nicht mit einem Operator starten!";
return false;
} else if( currentToken.getType().equals("OPERAND") ) {
} else if (currentToken.getType().equals("OPERAND")) {
state = 1;
break;
} else if( currentToken.getToken().equals("(")){
} else if (currentToken.getToken().equals("(")) {
state = 2;
break;
} else if( currentToken.getToken().equals(")")){
} else if (currentToken.getToken().equals(")")) {
state = 1;
break;
} else {
fehler = "Unbekanntes Token: "+currentToken.getType();
fehler = "Unbekanntes Token: " + currentToken.getType();
return false;
}
case 1:
if( currentToken.getType().equals("OPERATOR") ) {
if (currentToken.getType().equals("OPERATOR")) {
state = 0;
break;
} else if( currentToken.getType().equals("OPERAND") ) {
} else if (currentToken.getType().equals("OPERAND")) {
fehler = "Auf einen Operanden darf kein Operand folgen!";
return false;
} else if( currentToken.getToken().equals("(") ) {
} else if (currentToken.getToken().equals("(")) {
fehler = "Auf einen Operanden kann kein ( folgen";
return false;
} else if( currentToken.getToken().equals(")")) {
} else if (currentToken.getToken().equals(")")) {
state = 1;
break;
} else {
fehler = "Unbekanntes Token: "+currentToken.getType();
fehler = "Unbekanntes Token: " + currentToken.getType();
return false;
}
case 2:
if( currentToken.getType().equals("OPERATOR") ) {
if (currentToken.getType().equals("OPERATOR")) {
state = 0;
break;
} else if( currentToken.getType().equals("OPERAND") ) {
} else if (currentToken.getType().equals("OPERAND")) {
state = 1;
break;
} else if( currentToken.getToken().equals("(")){
} else if (currentToken.getToken().equals("(")) {
state = 2;
break;
} else if( currentToken.getToken().equals(")")){
} else if (currentToken.getToken().equals(")")) {
state = 1;
break;
} else {
fehler = "Unbekanntes Token: "+currentToken.getType();
fehler = "Unbekanntes Token: " + currentToken.getType();
return false;
}
}
@ -376,7 +367,7 @@ public class Rechenmaschine {
tokenlist.next();
}
if( state == 0 ) {
if (state == 0) {
fehler = "Ein Rechenterm darf nicht auf einen Operator enden!";
return false;
} else {
@ -386,10 +377,10 @@ public class Rechenmaschine {
public boolean analyse() {
tokenlist.toFirst();
while(tokenlist.hasAccess()){
if(tokenlist.getContent().getToken().equals("/")){
while (tokenlist.hasAccess()) {
if (tokenlist.getContent().getToken().equals("/")) {
tokenlist.next();
if(tokenlist.getContent().getToken().equals("0")){
if (tokenlist.getContent().getToken().equals("0")) {
fehler = "Es kann nicht durch 0 geteilt werden.";
return false;
}
@ -399,45 +390,45 @@ public class Rechenmaschine {
return true;
}
private void punktVorStrich(List<Token>pList){
private void punktVorStrich(List<Token> pList) {
pList.toFirst();
while(pList.hasAccess()){
if(pList.getContent().getToken().equals("*")){
while (pList.hasAccess()) {
if (pList.getContent().getToken().equals("*")) {
pList.remove();
Double faktor1 = Double.parseDouble(pList.getContent().getToken());
pList.current=pList.getPrevious(pList.current);
pList.current = pList.getPrevious(pList.current);
Double faktor2 = Double.parseDouble(pList.getContent().getToken());
pList.remove();
pList.getContent().setToken(String.valueOf(faktor2*faktor1));
} else if(pList.getContent().getToken().equals("/")){
pList.getContent().setToken(String.valueOf(faktor2 * faktor1));
} else if (pList.getContent().getToken().equals("/")) {
pList.remove();
Double divisor = Double.parseDouble(pList.getContent().getToken());
//Previous Token muss gelöscht werden, tokenlist.getContent != null ist,
// wenn der 2. Token am ende des Termes ist.
pList.current=pList.getPrevious(pList.current);
pList.current = pList.getPrevious(pList.current);
Double dividend = Double.parseDouble(pList.getContent().getToken());
pList.remove();
pList.getContent().setToken(String.valueOf(dividend/divisor));
pList.getContent().setToken(String.valueOf(dividend / divisor));
}
pList.next();
}
}
private void klammerRegel(List<Token>pList){
List<Token> newTokenlist= new List<Token>();
private void klammerRegel(List<Token> pList) {
List<Token> newTokenlist = new List<Token>();
pList.toFirst();
double berechnet;
//Durchlaufe die Tokenliste
while(pList.hasAccess()){
while (pList.hasAccess()) {
// Token gleich ( dann entferne ihn
if(pList.getContent().getToken().equals("(")) {
if (pList.getContent().getToken().equals("(")) {
pList.remove();
//anschließend durchlaufe solange, bis auf ) gestoßen wird
while (!pList.getContent().getToken().equals(")")) {
@ -475,52 +466,52 @@ public class Rechenmaschine {
pList.next();
}
}
private double mehrereKlammern(List<Token>pList){
List<Token> newTokenlist= new List<Token>();
double berechnet=0;
//wenn current ( ist
if(pList.getContent().getToken().equals("(")){
//wird es entfernt
pList.remove();
//anschließend wird die übergebene tokenliste solange durchlaufen, bis ) auftritt
while(!pList.getContent().getToken().equals(")")){
private double mehrereKlammern(List<Token> pList) {
List<Token> newTokenlist = new List<Token>();
double berechnet = 0;
//wenn current ( ist
if (pList.getContent().getToken().equals("(")) {
//wird es entfernt
pList.remove();
//anschließend wird die übergebene tokenliste solange durchlaufen, bis ) auftritt
while (!pList.getContent().getToken().equals(")")) {
if(pList.hasAccess()) {
//wenn current ( ist dann wird diese methode nochmal ab current ausgeführt und anschließend
// das ergebnis in newTokenlist eingefügt
if (pList.getContent().getToken().equals("(") ) {
berechnet = mehrereKlammern(pList);
newTokenlist.append(new Token("OPERAND",String.valueOf(berechnet)));
}
// wenn current nich ) ist, dann wird es in newTokenlist gespeichert und aus der tokenliste entfernt
if (!pList.getContent().getToken().equals(")")) {
newTokenlist.append(pList.getContent());
pList.remove();
}
if (pList.hasAccess()) {
//wenn current ( ist dann wird diese methode nochmal ab current ausgeführt und anschließend
// das ergebnis in newTokenlist eingefügt
if (pList.getContent().getToken().equals("(")) {
berechnet = mehrereKlammern(pList);
newTokenlist.append(new Token("OPERAND", String.valueOf(berechnet)));
}
// wenn current nich ) ist, dann wird es in newTokenlist gespeichert und aus der tokenliste entfernt
if (!pList.getContent().getToken().equals(")")) {
newTokenlist.append(pList.getContent());
pList.remove();
}
}
//wenn ) auftritt dann wird es entfernt und anschließend wird die berechnung von newTokenlist rückgegeben.
pList.remove();
berechnet = berechne(newTokenlist);
}
//wenn ) auftritt dann wird es entfernt und anschließend wird die berechnung von newTokenlist rückgegeben.
pList.remove();
berechnet = berechne(newTokenlist);
}
return berechnet;
}
private double berechne(List<Token> pList){
private double berechne(List<Token> pList) {
double result1 = 0;
punktVorStrich(pList);
pList.toFirst();
String previous="";
while( pList.hasAccess() ) {
String previous = "";
while (pList.hasAccess()) {
Token currentToken = pList.getContent();
if(currentToken.getType().equals("OPERATOR")){
previous=currentToken.getToken();
if (currentToken.getType().equals("OPERATOR")) {
previous = currentToken.getToken();
}
if( currentToken.getType().equals("OPERAND") ) {
if (currentToken.getType().equals("OPERAND")) {
switch (previous) {
case "+", "" -> result1 += Double.parseDouble(currentToken.getToken());
case "-" -> result1 -= Double.parseDouble(currentToken.getToken());
@ -534,10 +525,13 @@ public class Rechenmaschine {
public void run() {
klammerRegel(tokenlist);
punktVorStrich(tokenlist);
double result=berechne(tokenlist);
double result = berechne(tokenlist);
DecimalFormat format = new DecimalFormat("#,##0.####");
String resultString=format.format(result);
System.out.println("Ergebnis der Ausführung: " + resultString);
String resultString = format.format(result);
this.result= resultString;
}
}
public String getResult() {
return result;
}
}