C++:提取解析数学表达式的 symbols/variables

C++: Extracting symbols/variables of an analytical mathematical expression

我有可以由用户提供的表达式,如:

 a*sin(w*t) 
 a+b/c
 x^2+y^2/2

我想 只是 获取那里的变量列表。我不需要做任何替换。因此,对于第一个公式,它将是 {a,w,t}。第二个 {a,b,c},最后一个 {x,y}

表达式主要是为了用 Sympy 解析而编写的,但我需要能够在 C++ 中获取变量列表以进行一些检查。我愿意:

最简单的方法是什么?你会如何解决这个问题?

给定输入:const string input 我们可以使用 regex:

将变量收集到 set<string>

\b([a-zA-Z]\w*)(?:[^(a-zA-Z0-9_]|$)

您可以在 C++ 中使用它,如下所示:

const regex re{ "\b([a-zA-Z]\w*)(?:[^(a-zA-Z0-9_]|$)" };
const set<string> output{ sregex_token_iterator(cbegin(input), cend(input), re, 1), sregex_token_iterator() };

Live Example

编辑:

regex 说明:

  • \b 声明一个 \W 字符或字符串的开头或结尾
  • ([a-zA-Z] 捕获任何以字母字符开头的内容
  • \w*) 后跟任意数量的 "word" 个字符
  • (?: 指定我的非捕获可选匹配的开始
  • [[^(a-zA-Z0-9_] 1st 选项是一个非左括号 \W 字符
  • |$)另一个选项是输入结束