如何在 Java 中格式化包含指数的复杂公式

Posted 2023-04-14

【中文标题】如何在 Java 中格式化包含指数的复杂公式

【英文标题】：How to format a complicated formula that includes exponents in Java

【发布时间】：2017-02-03 19:06:35

【问题描述】：

更新：好的，现在一切正常。我弄清楚我做错了什么。在公式中，rH（相对湿度）应该是一个百分比，即“30%”。分配所需的输入格式是小数形式的百分比，即“.30”。如此简单的修复，我什至没有看到它。我一直输入 0.30 而不将其转换为整个百分比。所以我用一个简单的 .30 * 100 解决了这个问题。谢谢大家的帮助，不知道能不能把所有的答案都打上勾，所以就随便挑了一个。

我正在尝试编写代码来计算露点。我的代码有效，但我使用的公式太简单了，我无法得到准确的答案。我找到了一个更高级的公式，它很长，并且包含一些指数。我一直在尝试找出如何正确格式化它，到目前为止，我唯一能找到的是 math.pow 方法，我认为这对于这个问题来说太简单了。当然，我可能是错的，因为我只使用 java 大约两个星期。

有问题的公式是：

Tdc = (Tc - (14.55 + 0.114 * Tc) * (1 - (0.01 * RH)) - ((2.5 + 0.007 * Tc) * (1 - (0.01 * RH))) ^ 3 - (15.9 + 0.117 * Tc) * (1 - (0.01 * RH)) ^ 14)

这两个指数是 ^3 和 ^4。我将如何用java编写它？正如我所说，该程序确实有效，这是格式化公式的一个简单问题。谢谢。

编辑：我发现这个公式的网站是http://www.angelfire.com/ok5/orpheus/metcal.html

它大约在页面的中间。它确实显示 ^14，而不是 4。我一开始没听懂，我会仔细检查哪个有效。

【问题讨论】：

我想你已经回答了你自己的问题。 Math.pow(double, double) 是将值提升为指数的方法。

你的意思是^4，不是^14，对吧？

我正要问你将如何格式化，但有人在下面展示了它。谢谢你的回答。我只是不认为我可以在那里输入一个等式，我认为它必须是一个数字。就像我说的，我对此很陌生，所以我还不知道我能做多少。

【参考方案1】：

指数是用Math 库完成的。特别是Math.pow(a, b)。

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Math.html#pow-double-double-

此外，我会将方程的组成部分拆分为更小的变量，这些变量是有意义的。然后将这些部分组合成最终方程。

例如：double termTc1 = 14.55 + (0.114 * Tc); // Do not use this name, give them meaningful names

【讨论】：

有机会我会看看它是如何工作的，代码在另一台计算机上。

【参考方案2】：

我会这样格式化：

double tdc = tc - (14.55 + 0.114 * tc) * (1 - (0.01 * rh))
                - Math.pow((2.5 + 0.007 * tc) * (1 - (0.01 * rh)), 3)
                - (15.9 + 0.117 * tc) * Math.pow(1 - (0.01 * rh), 14);

但是，它确实在您的公式中显示了两个潜在错误：

第二个指数真的应该是 14，而不是 4？ 第二个指数的乘数表达式真的应该在指数之外吗？

也许(?)正确的公式是这样的，用对齐来显示公式的模式：

double tdc = tc -          (14.55 + 0.114 * tc) * (1 - (0.01 * rh))
                - Math.pow(( 2.5  + 0.007 * tc) * (1 - (0.01 * rh)), 3)
                - Math.pow((15.9  + 0.117 * tc) * (1 - (0.01 * rh)), 4);

这也表明子表达式 (1 - (0.01 * rh)) 可以预先计算，就像 answer by Eric Duminil 所做的那样。

【讨论】：

实际上，该网站显示的是 14 而不是 4。我会尽快仔细检查。

我真的很喜欢这种对齐方式，它使解析公式变得更加容易。

好的，我继续按照你们两个建议的方式进行操作，简化并更改了第二个乘数。正如我在下面的评论中所说，这几乎但并不完全有效。一定是其他地方的数学不好。我输入华氏度（作业需要），然后转换为摄氏度，做露点公式，然后将答案转换回华氏度。我第一次使用的简单版本仍然给了我最接近正确的答案。

【参考方案3】：

正如你所建议的，使用Math.pow 函数：

    double tdc = Tc -
            (14.55 + 0.114 * Tc) * (1 - (0.01 * RH)) -
            Math.pow(((2.5 + 0.007 * Tc) * (1 - (0.01 * RH))), 3) -
            (15.9 + 0.117 * Tc) * Math.pow((1 - (0.01 * RH)), 14);

【讨论】：

啊，好的。我不确定我是否可以像这样将整个方程放在那里，我认为它只能使用单个整数或双精度数。谢谢。

很高兴我能帮上忙。

我不知道。

稍后我会尝试看看这是否可行，因为代码在另一台计算机上，我无法使用它。

之前不是我投反对票，但我现在投反对票是因为 that 不是同一个公式。指数具有最高优先级，因此您在 pow() 调用中有太多内容，例如见my answer。

【参考方案4】：

14 作为指数非常不寻常，但根据“Linsley et al. (1989)”似乎是正确的

如果您使用局部变量，则应使用小写名称。

最后，您可以定义一个等于1 - 0.01 * rh 的临时变量，因为您连续使用了 3 次：

double tc = 23; // just an example
double rh = 67; // just an example
double rh2 = 1 - (0.01 * rh);
double tdc = tc - (14.55 + 0.114 * tc) * rh2 -
        Math.pow((2.5 + 0.007 * tc) * rh2, 3) -
        (15.9 + 0.117 * tc) * Math.pow(rh2, 14);

【讨论】：

谢谢，我试试看。现在无法处理它，因为代码在另一台计算机上。

我得到公式的网站实际上显示的是 14，而不是 4。我会仔细检查一下。

那是我第一次看到任何以 14 为指数的公式，但谁知道呢？你有参考吗？

我把网站链接放在上面的原帖里。但是在这里，我仍然在剪贴板上有它angelfire.com/ok5/orpheus/metcal.html

到目前为止，您的版本取得了最大的成功。我仍然无法复制我给出的示例，但它更接近了。我会继续努力。现在可能在其他地方搞砸了。如果需要，我会发布完整的代码，但这是一项家庭作业，我想自己做尽可能多的事情。