与えられた文字列が、数式として正しいかを判定したい

Question

与えられた文字列が、数式として正しいかを判定するメソッドを作りたいです。

【条件】
・値として使えるのは、数字（小数含む）、仮数となるax（xは数値）という文字列。
・四則演算記号は「+」「-」「*」「/」
・四則演算記号とは別に、カッコ「(」「)」を使用可能。

考えたサンプルコード（失敗作）

public bool ValidateCalc(string calcText)
{
    // calcTextを1文字ずつのCharに分解
    var calcTextCharArray = calcText.ToCharArray();

    // 1文字ずつloop
    for (var i = 0; i < calcTextCharArray.Length; i++)
    {
        var str = calcTextCharArray[i].ToString();

        // 数値ならそのまま続ける。
        if (int.TryParse(str, out int nOut)) { continue; }
        else
        {
            switch (str)
            {
                case "a":
                case ".":
                    // a及びピリオドの場合、後続に数値が来なければ数式として間違っていると見做す。
                    if (i == calcTextCharArray.Length - 1)
                    {
                        return false;
                    }

                    var str2 = calcTextCharArray[i + 1].ToString();
                    if (!int.TryParse(str2.ToString(), out int nOut2))
                    {
                        return false;
                    }

                    break;

                case "+":
                case "-":
                case "*":
                case "/":
                    // 後続に数値,"a","("のいずれかが来なければ数式として間違っていると見做す。
                    if (i == calcTextCharArray.Length - 1)
                    {
                        return false;
                    }

                    var str3 = calcTextCharArray[i + 1].ToString();
                    if (str3 == "a" || str3 == "(" || int.TryParse(str3.ToString(), out int nOut3)) { continue; }
                    else { return false; }

                case "(":
                    var insideKakko = calcText.Substring(calcText.IndexOf("(") + 1, calcText.LastIndexOf(")") - calcText.IndexOf("(") - 1);

                    // カッコ内数式を判定。(閉じるカッコがない場合は数式として間違っていると見做す。)
                    if (this.ValidateCalc(insideKakko))
                    {
                        i = i + insideKakko.Length + 1;
                        continue;
                    }
                    else { return false; }

                default:
                    return false;
            }
        }
    }

    return true;
}

上記コードでは、

var testString1 = "a1*a2-(a3+a4/a5+(a6-a7))*8"; // OK
var testString2 = "2-(a3+a4/a5)*8-(a10%a12)"; // NG

となります。
testString2もOKとなるようにするために、お知恵をお貸しいただければ幸いです。

Comments

[Zuishin]

字句解析して構文木を作るのがあらゆる目的に合致しそうです。目的によってはもっと手を抜くことができます。

[Zuishin]

編集後でも testString2 に % が含まれているので当然 NG です。
数値も扱えないし、当然単項マイナス演算子の処理も含まれていません。

[k.matsuda]

すべての　return false;　にブレークポイントを設定して、デバッグしてみてください。
と思いましたが、開発環境がわからないので、設定できるかどうかわかりませんでしたね。

[k.matsuda]

理由はわかりませんが、var calcTextCharArray = calcText.ToCharArray();

これが、何度も実行されて、テキストが崩れているようです。

Answer 1

testString2もOKとなるようにするために、お知恵をお貸しいただければ幸いです。

ですが、

四則演算記号は「+」「-」「*」「/」

ですので、演算子として通らない%が入っている以上、NGと判定されるのが正解ではないかと思います。

Comments

[maisumakun]

コードの誤りとは別件のようですが、初期の条件が正しくないので訂正が必要かと思います。

[asyahana]

すみません、初期条件とコードの誤りを訂正しました。

Answer 2

どういう目的で作成されているのか分からないので、この回答が適切なのかわかりませんが

string formulaText = "1+1-(1/1)";
double result = (double)(new System.Data.DataTable().Compute(formulaText, ""));

これで文字列の計算が出来ます。
これを利用すればいいのでは？