多功能计算器数学函数库

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分支 M # 版本 M.2.0 支持的功能：

• 本项目原本是一种供笔者自研计算器使用的数学函数库。现在已从原项目中分离出来，去除了与 GUI 界面相关的内容，只暴露了对外接口。本项目也可以便于一些非计算器，但也需要进行精确计算的项目来使用。

  本项目的功能分为单次运算和表达式运算。

• 对于单次运算：

  1. 支持有理数的四则运算，运算无舍入误差

  2. 支持大整数的求余、求整数商、乘方、求公倍数、求公约数运算

  3. 支持分数的约分、整数指数乘方、取整、大小比较运算

  4. 支持将有理数转化为 double 类型的浮点数，支持生成给定范围内有理数的随机数

  5. 支持使用含小数点的字符串形式的小数

  6. 支持大整数的阶乘、排列数、组合数运算

• 对于表达式运算：

  1. 操作数支持多位运算。一个操作数可以是十位数或者更高位数的数

  2. 操作数支持小数点、负数，运算结果支持显示小数、分数。

  3. 表达式可以含多个操作数、多个运算符，还可以带括号

  4. 对输入表达式提供实时自动语法检查与错误定位，并支持检查后的修改

  5. 对输入无误的表达式进行实时自动无损计算，无运算累计误差，并可选显示详细的计算过程

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本次更新介绍

——2022年10月11日

本次更新介绍：

  本工程是在本分支的上一版本的基础之上进行的升级。

  相对于版本 M.1.0，本版本 M.2.0 的改进主要有：

• 增加了一个新模块 externally-exposed。此模块不包含任何对本项目自身有实际有用的代码。此模块是一种对外暴露、含本项目全部必要 Maven 依赖的一个模块。如果希望只通过一个依赖项就可以包含本项目的所有依赖，可以选择此模块依赖
• 新增了阶乘、排列数、组合数计算
• 增加了小于、大于、取整、随机数方法
• 将 Figure 类进行了重构优化。将其内部分为小整数和大整数以大大提高运算效率。按其它项目的运行结果来看，这样做大约至少使运算时间至减少为原来的 1/3
• 将异常进行了归类，分为检查型和非检查型
• 使用了自研的“大整数相除防溢出算法”，修复了有理数转化为 double 类型时的精度损失问题
• 将各模块名进行了改动

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  本版本的已知不足与预想的改进方案：

• 本版暂无

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  未来版本可能会实现的功能：

• 本版暂无

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• 本项目使用的开发环境：
  • JDK 17.0.1 2021-10-19
  • Maven 3.8.3
  • IntelliJ IDEA 2022.2.1 (Ultimate Edition)

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• 总计：5447

• Java 代码：5012

• 文本语言代码：435

  • XML：435

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• 程序屏幕输入示例（供复制、自行测试）：2334.623*6345-234/1234+234*(254-45.242)=

• 程序输出结果：

  CalculationResultOutput(state=INIT, stateMsg=, promptMsg=, calculationProcess=----------------------
  
  【1】下面是计算过程：
  
     2334.623 X 6345 - 234 / 1234 + 234 X (254 - 45.242)
  
  = [2962636587 / 200] - 234 / 1234 + 234 X (254 - 45.242)
  
  = [2962636587 / 200] - [117 / 617] + 234 X (254 - 45.242)
  
  = [1827946750779 / 123400] + 234 X (254 - 45.242)
  
  = [1827946750779 / 123400] + 234 X [104379 / 500]
  
  = [1827946750779 / 123400] + [12212343 / 250]
  
  = [9169873816419 / 617000]
  
  = 1.4862032117372772E7, result=[9169873816419/617000])

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