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estoy intentando reemplazar la notación de (n)^(m) por POWER(n,m) debido a que quiero usar SQL para procesar la fórmula. Pero no he encontrado la manera de hacerlo por regex.

Tengo este ejemplo:

(((2+2))^((1)))+((41)^(((2)^((2)))))

Mi objetivo es llegar a:

(POWER(((2+2)),((1))))+(POWER(41,(POWER(2,2))))

Intenté con algo como esto:

x=x.replace(/([\(])+(.*)+([\)])+(\^)+(\()+(.*)+(\))/gi, "(POWER(($2$3,$5$6");

Pero aún soy muy novato en el uso de Regex. ¿Creen que sea posible lo que busco?

No me limito a regex, si a alguién se le ocurre otra forma de resolverlo es agradecería.

2 respuestas 2

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Para una solución pura con expresiones regulares, sólo se puede usando recursividad ((?R) o (?1)). Lamentablemente la librería de regex estándar de JavaScript no lo permite. En otro lenguaje sería más sencillo.

Así que vamos a implementar un poco de parseo con regex y otro tanto de recursividad desde el código nativo.

function exp_pow(str) {
  const regex = /^([^^]*?)([^()^ ][^()^]*)?\^([^()^]*[^()^ ])?(.+)?/g;
  let m, izq, paren, base, exp, der;

  while ((m = regex.exec(str)) !== null) {
      izq = '';
      if (m[2]) { //si tiene una base sin paréntesis
        izq = m[1];
        base = m[2];
      } else {
        try {
          //obtener la base con paréntesis
          paren = XRegExp.matchRecursive(m[1], '\\(', '\\)', 'g', {
            valueNames: ['izq', null, 'base', null]
          });
        } catch(err) { //si no está balanceado
          //sacar paréntesis exteriores y 
          //probar de cero con interior
          //también con lo que quede a la derecha
          paren = XRegExp.matchRecursive(str, '\\(', '\\)', 'g', {
                      valueNames: ['izq', null, 'paren', null]
          });
          return paren.reduce(
            (acc, curr) => {
              if (curr.name=='paren')
                return acc + '(' + exp_pow(curr.value) + ')';
              return acc + curr.value;
            },
            ''
          ) + str.substr(paren[paren.length - 1].end + 1);
        }
        
        //se encontró la base con paréntesis
        if (paren.length == 1) {
          base = paren[0].value;
        } else {
          izq = paren[0].value;
          base = paren[1].value;
        }
      }
      
      //buscar el exponente
      if (m[3]) { //no tiene paréntesis
        exp = m[3];
        der = m[4];
      } else { //obtener paréntesis exteriores
        paren = XRegExp.matchRecursive(m[4], '\\(', '\\)', '', {
          valueNames: [null, null, 'exp', null]
        });
        exp = paren[0].value;
        der = m[4].substr(paren[0].end + 1);
      }
      
      //resultado con cada una de las partes
      str = izq+'POWER('+base+','+exp+')'+der;
      //resetear el regex para que vuelva a ir contra todo el string
      regex.lastIndex = 0;
  }
  return str;
}



//PRUEBA
console.log(
  exp_pow('(((2+2))^((1)))+((41)^(((2)^((2)))))')
);
<script src="https://unpkg.com/xregexp/xregexp-all.js"></script>

Básicamente usé este regex para obtener el primer ^ dividiendo el string en 4 grupos:

/^([^^]*?)([^()^ ][^()^]*)?\^([^()^]*[^()^ ])?(.+)?/g
  1. ([^^]*?) el contenido de la izquierda con paréntesis
  2. ([^()^ ][^()^]*)? si a la izquierda hay contenido sin paréntesis, sino devuelve vacío
  3. ([^()^]*[^()^ ])? si a la derecha hay contenido sin paréntesis, sino devuelve vacío
  4. (.+)? el resto de todo lo que queda a la derecha

En base^exponente, la base está formada por el grupo 2, pero si devolvió vacío, tiene paréntesis y está en el grupo 1. El exponente está en el grupo 3, pero si devolvió vacío, tiene paréntesis y está en el grupo 4.

Cuando base o exponente tienen paréntesis, hay que verificar que estén balanceados. Para verificar paréntesis balanceados usamos XRegExp, una librería externa que implementa matchRecursive(), para devolver el contenido de los 1ros paréntesis externos balanceados.

Si toma como base a algo como ((2) significa que no está balanceado, por lo que busco los paréntesis exteriores, separo y vuelvo a correr recursivamente sólo la parte interna de los paréntesis.

Cada vez que ocurre un reemplazo, se vuelve a correr todo el código contra todo el string. Esto se hace con regex.lastIndex = 0;, para que el regex se vuelva a intentar desde la posición 0.

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Una forma de cambiar el operador de potencia por la función POWER es hacer un plugin de Babel.

Babel es un conjunto de librerias que puede procesar código de JavaScript para generar un AST (Abstract Syntax Tree), transformarlo y producir código.

Para usarlo se debe instalar en una carpeta nueva usando npm con el siguiente comando:

npm install --save @babel/core

Luego, puedes guardar el siguiente ejemplo en un archivo index.js y ejecutarlo con node index.js.

const babel = require("@babel/core");
const { types: t, transform: transform } = babel;

const power = {
    visitor: {
        BinaryExpression(path) {
            if (path.node.operator === "**") {
                const callee = t.identifier("POWER");
                const args = [path.node.left, path.node.right];

                path.replaceWith(t.callExpression(callee, args));
            }
        }
    }
};

const code = "(((2+2^3))^((1)))+((41)^(((2)^((2)))))";

transform(code.replace(/\^/g, "**"), {plugins: [power]}, function (err, result) {
    console.log(result.code);
});

Antes de pasarle el código a babel.transform se remplazan los ^ (que en JS es el operador XOR) por el operador de potencia en JS **, ya que tienen distinta precedencia y sino daría resultados erroneos.

Lo que hace es recorrer cada nodo en el AST, y si es de tipo BinaryExpression con ** de operador, lo remplaza por un nodo de tipo CallExpression (un llamado a función) con POWER como nombre de la función y, la parte izquierda y derecha del operador ** como argumentos.

El resultado:

POWER(2 + POWER(2, 3), 1) + POWER(41, POWER(2, 2));

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