什么是运算顺序计算器?
这个工具会按照通用的 PEMDAS/BODMAS 运算顺序来计算算式:先算括号,再算指数,接着按从左到右的次序做乘法和除法,最后从左到右做加法和减法。只要输入任意算式,它就能给出唯一且正确的结果。
$$\text{Result} = \operatorname{eval}\Big( \text{Math expression} \Big)_{\text{PEMDAS}}$$
使用方法
输入算式时,可以使用数字、运算符 + - * / ^ 以及括号 ( )。例如输入 3 + 4 * 2 ^ 2 - (1 + 1)。计算器会解析整个算式,按运算符优先级逐步计算,并显示最终结果。
$$\text{Result} = \operatorname{eval}\Big( \text{Math expression} \Big)\quad\text{following}\quad \underbrace{(\,)}_{\text{P}} \;\rightarrow\; \underbrace{x^{y}}_{\text{E}} \;\rightarrow\; \underbrace{\times\;\div}_{\text{MD}} \;\rightarrow\; \underbrace{+\;-}_{\text{AS}}$$
计算原理
PEMDAS 规定了每个运算符的优先级。指数运算(^)优先级最高,并且是右结合的,因此 \(2 ^ 3 ^ 2 = 2 ^ 9 = 512\)。乘法和除法属于同一级别,按从左到右计算,所以 \(8 / 4 * 2 = 4\),而不是 1。加法和减法优先级最低,同样从左到右进行。括号则凌驾于一切之上,会强制先计算括号内的内容。
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PEMDAS 的四个优先级,从上到下依次计算。
实例演算
计算 3 + 4 * 2 ^ 2 - (1 + 1):先算括号得到 \(2\);再算指数 \(2 ^ 2 = 4\);接着算乘法 \(4 \times 4 = 16\);最后从左到右做加减:
$$3 + 16 - 2 = 17$$
每一步都先处理优先级最高的运算,直到只剩一个值。
常见问题
能处理负数吗? 可以。算式开头的负号(例如 -3 ^ 2)会被当作在指数运算之后再施加的一元取负,因此 \(-3 ^ 2 = -9\)。
除以零怎么办? 计算器会检测到除以零的情况,并提示该算式无法计算。
括号能省略乘号吗? 不能。乘号 * 必须明确写出,例如要写成 2 * (3 + 1),而不能写成 2(3 + 1)。