CN104503957A - 一种公式图形自动生成方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种公式图形自动生成方法和装置涉及数据处理领域，在文档编辑环境中，用户输入数学公式时，能自动的检测并生成对应的图形，并将公式与图形统一存储，使用时，公式与图形在同一环境中编辑，图形随公式的变化而实时改变，当改变图形时，反向解析图形对数学公式进行改变，当公式包含子项公式时，可以将子项公式提取出来作为复用项。所有公式都可以定义为子项，供其他公式引用。同时复用项的对应图形，也同步复用到新图形中，使用非常的方便。

Description

一种公式图形自动生成方法和装置

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种公式图形自动生成方法和装置。

背景技术

在对文档进行编辑时，经常需要输入数学模型公式以及数学模型公式对应的图形，但是其数学模型公式的编辑、图形的编辑以及文字编辑必须在相互独立的处理环境中分别进行操作。使用现有技术，进行文档编辑，比如技术论文编辑，需要编辑数学模型公式及图形时，需要打开公式编辑器编辑公式，打开图形生成器生成图形，再分别嵌入文字中，使用非常不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种公式图形自动生成方法和装置，以改善目前数学模型公式、图形必须分开编辑的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种公式图形自动生成方法，应用于公式图形自动生成装置，所述方法包括：

所述公式图形自动生成装置接收输入的文本信息，所述文本信息中包括表示数学公式的文字信息；

检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述文字信息生成对应的表达式；

将预先设置的取值范围内的数值代入所述表达式所包括的变量，计算所述表达式在所述取值范围的取值，得到所述表达式的容积矩阵；

根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示；

存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述文字信息生成对应的表达式的步骤，包括：

检测所述数学公式是否包括“＝”，如果所述数学公式包括“＝”，将“＝”右边的右表达式认为自变量表达式，将“＝”左边的左表达式认为结果表达式；

如果所述数学公式不包括“＝”，将所述数学公式包括的表达式认为自变量表达式。

用户输入的文本信息中，包括的公式有可能并不是一个完整的等式，在没有检测到“＝”的情况下，默认输入的公式就是自变量表达式。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，如果所述数学公式包括“＝”，所述检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述文字信息生成对应的表达式的步骤，还包括：

检测所述左表达式，记录所述左表达式所包括的变量；

依次检测所述左表达式所包括的变量在所述右表达式中出现的次数，并记录；

选择在所述右表达式中出现次数最低的一个变量，作为目标变量；

将所述右表达式中包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述左表达式，将所述左表达式中不包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述右表达式。

当输入的公式包含有多个变量的时候，需要先对公式进行移项处理，以保证左表达式中只包含一个变量，便于后续计算容积矩阵和生成图形。

结合第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示的步骤，包括：

如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用直角坐标系的图形；

如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为两个及以上时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用平行坐标系的图形。

当自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，生成采用直角坐标系的图形，可以比较直观的显示其对应的曲线；但是当变量的数量为两个及以上时直角坐标系的图形对于公式就无法直观的显示，因此，就必须采用平行坐标系来生成对应的图形。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

所述公式图形自动生成装置接收输入的对所述图形进行修改的操作指令，根据所述操作指对所述图形进行对应的修改；

根据修改后的图形生成与所述修改后的图形对应的表达式。

在完成公式输入和图形生成之后，用户可能会需要对生成的图形做一定的修改，图形修改后，其对应的公式肯定也发生了变化，在用户做出修改时，同步生成修改的公式，使得用户不用分别对公式和图形进行编辑，使用非常的方便，而且生成的公式肯定是与图形相对应的，避免了分别修改可能出错的情况。

第二方面，本发明实施例还提供了一种公式图形自动生成装置，所述装置包括：

文本信息接收单元，用于接收输入的文本信息，所述文本信息中包括有数学公式；

表达式生成单元，用于检测所述文本信息中的数学公式，根据所述数学公式生成对应的表达式；

容积矩阵计算单元，用于将预先设置的取值范围内的数值代入所述表达式所包括的变量，计算所述表达式在所述取值范围的取值，得到所述表达式的容积矩阵；

图形生成单元，用于根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示；

存储单元，用于存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述表达式生成单元包括：

等式检测单元，用于检测所述数学公式是否包括“＝”，如果所述数学公式包括“＝”，将“＝”右边的右表达式认为自变量表达式，将“＝”左边的左表达式认为结果表达式；

如果所述数学公式不包括“＝”，将所述数学公式包括的表达式认为自变量表达式。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，如果所述数学公式包括“＝”，所述表达式生成单元还包括：

变量检测单元，用于检测所述左表达式，记录所述左表达式所包括的变量；

依次检测所述左表达式所包括的变量在所述右表达式中出现的次数，并记录；

移项单元，用于选择在所述右表达式中出现次数最低的一个变量，作为目标变量；

将所述右表达式中包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述左表达式，将所述左表达式中不包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述右表达式。

结合第二方面的第一种可能的实施方式或第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述图形生成单元包括：

低维公式图形生成单元，用于如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用直角坐标系的图形；

高维公式图形生成单元，用于如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为两个及以上时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用平行坐标系的图形。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：

操作指令接收单元，用于接收输入的对所述图形进行修改的操作指令，根据所述操作指对所述图形进行对应的修改；

逆向生成表达式单元，用于根据修改后的图形生成与所述修改后的图形对应的表达式。

本发明实施例提供的公式图形自动生成方法和装置，在用户输入数学公式时，能自动的检测并生成对应的图形，并将公式与图形统一存储，使用时，公式与图形在同一环境中编辑，图形随公式的变化而实时改变，使用非常的方便。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例所提供的一种公式图形自动生成方法的流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的另一种公式图形自动生成方法的流程图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种公式图形自动生成装置的结构框图；

图4示出了本发明实施例所提供的另一种公式图形自动生成装置的结构框图；

图5示出了本发明实施例所提供的另一种数据同步装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在对文档进行编辑时，经常需要输入数学模型公式以及数学模型公式对应的图形，但是其数学模型公式的编辑、图形的编辑以及文字编辑必须在相互独立的处理环境中分别进行操作。发明人经过长期观察和研究发现，使用现有技术，进行文档编辑，比如技术论文编辑，需要编辑数学模型公式及图形时，需要打开公式编辑器编辑公式，打开图形生成器生成图形，再分别嵌入文字中，使用非常不方便。

发明人为使现有的情况得到改善，提供了本发明实施例。本发明实施例提供的公式图形自动生成方法和装置，当输入包含数学公式的文本时，自动检测公式，并给出取值范围的图形，公式与图形在同一环境中编辑，图形随公式的变化而实时改变，将公式与图形在存储逻辑上进行统一，在存储空间上以包含关系予以存储。使用非常的方便。

参阅图1，本发明实施例所提供的一种公式图形自动生成方法，应用于公式图形自动生成装置，所述方法包括：

步骤101，接收输入的文本信息，所述文本信息中包括有数学公式。

用户以文本的方式输入信息，输入的文本信息中可以既包括文字也包括公式。

步骤102，生成表达式，检测所述文本信息中的数学公式，根据所述数学公式生成对应的表达式。

将文本信息中的公式部分的文本检测出来，并生成对应的数学表达式。

步骤103，计算容积矩阵，将预先设置的取值范围内的数值代入所述表达式所包括的变量，计算所述表达式在所述取值范围的取值，得到所述表达式的容积矩阵；

表达式中变量的取值范围可以由用户预先设置，也可以采用默认的取值范围，将取值范围的数值依次代入表达式，根据表达式中变量的个数，对应生成一维、二维、三维甚至更高维的容积矩阵。

步骤104，生成对应的图形，根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示；

容积矩阵中的一个元素，在绘图的坐标系上就对应一个点，整个容积矩阵的所有元素就组成了坐标系上一条曲线。

步骤105，存储表达式、容积矩阵以及图形，存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

对于每一个表达式都有一个与之对应的容积矩阵和图形，将它们共同存储。

例如：用户输入“把公式Y＝1.5x代入方程”的文本信息，对这段文本信息进行检测，其包含的数学公式的文字信息为“Y＝1.5x”这5个字符，根据这5个字符生成对应的公式Y＝1.5x，假设变量x的取值范围预先设置为[1,100]，将1至100这100个值依次代入公式Y＝1.5x，就可以得到一个1乘100的容积矩阵，容积矩阵的每个元素就是Y对应于x代入[1,100]区间内每个数值对应的值。根据相互对应的Y和x的值，就可以对应的生成公式Y＝1.5x的图形，显示在文本“Y＝1.5x”的旁边。并将Y＝1.5x、容积矩阵以及公式Y＝1.5x的图形统一保存。

同时，图形的生成和文本信息的输入是同步的，用户如在之前输入的“把公式Y＝1.5x代入方程”基础上添加一些字符，如“把公式Y＝1.5x+2代入方程”，此时显示在文本旁边的图形也采用上述方法对应变化为公式Y＝1.5x+2的图形。

本发明实施例提供的公式图形自动生成方法，在用户输入数学公式时，能自动的检测并生成对应的图形，并将公式与图形统一存储，使用时，公式与图形在同一环境中编辑，图形随公式的变化而实时改变，使用非常的方便。

参阅图2，本发明实施例所提供的另一种公式图形自动生成方法，应用于公式图形自动生成装置，所述方法包括：

步骤201，接收输入的文本信息，所述文本信息中包括有数学公式。

用户以文本的方式输入信息，输入的文本信息中可以既包括文字也包括公式。

步骤202，检测所述数学公式是否包括“＝”，如果否，执行步骤203，如果是，执行步骤204。

步骤203，将所述数学公式包括的表达式认为自变量表达式。

用户输入的文本信息中，包括的公式有可能并不是一个完整的等式，在没有检测到“＝”的情况下，默认输入的公式就是自变量表达式。例如，检测到的数学公式为3a+2b，就认为3a+2b是自变量表达式。

步骤204，将“＝”右边的右表达式认为自变量表达式，将“＝”左边的左表达式认为结果表达式。

步骤205，检测左表达式，检测所述左表达式，记录所述左表达式所包括的变量。

步骤206，记录变量出现次数，依次检测所述左表达式所包括的变量在所述右表达式中出现的次数，并记录。

步骤207，确认目标变量，选择在所述右表达式中出现次数最低的一个变量，作为目标变量。

步骤208，移项，将所述右表达式中包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述左表达式，将所述左表达式中不包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述右表达式。

当输入的公式包含有多个变量的时候，需要先对公式进行移项处理，以保证左表达式中只包含一个变量，便于后续计算容积矩阵和生成图形。

步骤209，计算容积矩阵，将预先设置的取值范围内的数值代入自变量表达式所包括的变量，计算所述自变量表达式的在所述取值范围的取值，得到所述目标表达式的容积矩阵。

经过移项后，自变量表达式可能包含一个或多个变量，分别代入取值范围内的数值后，可以得到维数与自变量个数相同的容积矩阵。

步骤210，判断自变量表达式所包括的变量数量是否大于1，如果是，执行步骤211，如果否，执行步骤212。

步骤211，生成平行坐标系图形，如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用直角坐标系的图形。

步骤212，生成直角坐标系图形，如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为两个及以上时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用平行坐标系的图形。

当自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，生成采用直角坐标系的图形，可以比较直观的显示其对应的曲线；但是当变量的数量为两个及以上时直角坐标系的图形对于公式就无法直观的显示，因此，就必须采用平行坐标系来生成对应的图形。

步骤213，存储表达式、容积矩阵以及图形，存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

步骤214，修改图形，接收输入的修改操作指令，根据所述操作指对所述图形进行对应的修改。

在完成公式输入和图形生成之后，用户可能会需要对生成的图形做一定的修改。

步骤215，逆向生成表达式，根据修改后的图形生成与所述修改后的图形对应的表达式。

图形修改后，其对应的公式肯定也发生了变化，在用户做出修改时，同步生成修改的公式，使得用户不用分别对公式和图形进行编辑，使用非常的方便，而且生成的公式肯定是与图形相对应的，避免了分别修改可能出错的情况。

例如：用户输入了文本信息“建立公式7a-2b＝b³+3b²-a²”，检测到包含“＝”，左表达式中包括a、b两个变量，其中a在右表达式中出现的次数为1，b在右表达式中出现的次数为2，则将左表达式包含b的项移动到右表达式中，将右表达式中包含a的项移动到左表达式中，移动的结果为7a+a²＝b³+3b²+2b，此时，认为左表达式7a+a²是结果表达式，右表达式b³+3b²+2b是自变量表达式。如果设b的取值空间是[-50,50]，将取值空间内的值依次代入自变量表达式，既可得到对应的容积矩阵，进而根据容积矩阵得到7a+a²＝b³+3b²+2b对应的图形，由于自变量表达式中只有一个变量，其生成的图形采用的是直角坐标系。

此时，如果用户对生成的图形进行了修改，比如将图形中的一段曲线改为了直线，针对用户做出的修改，首先对将原来的公式改写为分段函数，其对应修改部分区间以外的函数不变。而在修改部分区间内，由于图形变化，根据变化后直线上的点的坐标值，就可以计算变化的直线的函数表达式，将原函数在修改部分区间内的函数替换为新计算出的函数表达式。如果用户是对图形中整个线条做了修改，就相当于修改部分区间扩大为整个自变量的取值区间，采用同样的计算方式计算出修改后线段对应的函数表达式，再替换原有的函数表达式。

另外，在生成表达式的过程中，解析表达式中的子项，并将子项提取出来，如果在后续输入的文本信息再次检测到相同的子项，就可以直接调用。如公式7a+a²＝b³+3b²+2b，包括子项7a、a²、b³、3b²、2b，这些子项还可以相互组合为新的子项。

如果生成表达式为a＝2b+3c，其自变量表达式包括两个自变量，代入取值区间计算后，其生成的容积矩阵就是二维的；同时，其对应生成的就是采用平行坐标系的图形。

本发明实施例提供的公式图形自动生成方法，在文档编辑环境中，用户输入数学公式时，能自动的检测并生成对应的图形，并将公式与图形统一存储，使用时，公式与图形在同一环境中编辑，图形随公式的变化而实时改变，当改变图形时，反向解析图形对数学公式进行改变，当公式包含子项公式时，可以将子项公式提取出来作为复用项。所有公式都可以定义为子项，供其他公式引用。同时复用项的对应图形，也同步复用到新图形中，使用非常的方便。

参阅图3，本发明实施例所提供的一种公式图形自动生成装置，包括：

文本信息接收单元301，用于接收输入的文本信息，所述文本信息中包括有表示数学公式的文字信息；

表达式生成单元302，用于检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述数学公式生成对应的表达式；

容积矩阵计算单元303，用于将预先设置的取值范围内的数值代入所述表达式所包括的变量，计算所述表达式在所述取值范围的取值，得到所述表达式的容积矩阵；

图形生成单元304，用于根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示；

存储单元305，用于存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

参阅图4，本发明实施例所提供的另一种公式图形自动生成装置，包括：

文本信息接收单元401，用于接收输入的文本信息，所述文本信息中包括有数学公式。

等式检测单元402，检测所述数学公式是否包括“＝”，如果所述数学公式包括“＝”，将“＝”右边的右表达式认为自变量表达式，将“＝”左边的左表达式认为结果表达式；如果所述数学公式不包括“＝”，将所述数学公式包括的表达式认为自变量表达式。

变量检测单元403，用于测所述左表达式，记录所述左表达式所包括的变量；依次检测所述左表达式所包括的变量在所述右表达式中出现的次数，并记录。

移项单元404，用于选择在所述右表达式中出现次数最低的一个变量，作为目标变量；将所述右表达式中包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述左表达式，将所述左表达式中不包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述右表达式。

容积矩阵计算单元405，用于计算容积矩阵，将预先设置的取值范围内的数值代入自变量表达式所包括的变量，计算所述自变量表达式的在所述取值范围的取值，得到所述目标表达式的容积矩阵。

低维公式图形生成单元406，用于如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用直角坐标系的图形。

高维公式图形生成单元407，用于如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为两个及以上时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用平行坐标系的图形。

存储单元408，用于存储表达式、容积矩阵以及图形，存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

操作指令接收单元409，用于接收输入的对所述图形进行修改的操作指令，根据所述操作指对所述图形进行对应的修改；

逆向生成表达式单元410，用于根据修改后的图形生成与所述修改后的图形对应的表达式。

本发明实施例所提供的公式图形自动生成装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

参见图5，本发明实施例还提供一种公式图形自动生成600，包括：处理器500，存储器501，总线502和通信接口503，所述处理器500、通信接口503和存储器501通过总线502连接；处理器500用于执行存储器501中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器501可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口503(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线502可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器501用于存储程序，所述处理器500在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器500中，或者由处理器500实现。

处理器500可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器500中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器500可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称数据请求端)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器501，处理器500读取存储器501中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

另外，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例所提供的进行一种公式图形自动生成装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种公式图形自动生成方法，其特征在于，应用于公式图形自动生成装置，所述方法包括：

所述公式图形自动生成装置接收输入的文本信息，所述文本信息中包括表示数学公式的文字信息；

检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述文字信息生成对应的表达式；

将预先设置的取值范围内的数值代入所述表达式所包括的变量，计算所述表达式在所述取值范围的取值，得到所述表达式的容积矩阵；

根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示；

存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

2.根据权利要求1所述的公式图形自动生成方法，其特征在于，所述检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述文字信息生成对应的表达式的步骤，包括：

检测所述数学公式是否包括“＝”，如果所述数学公式包括“＝”，将“＝”右边的右表达式认为自变量表达式，将“＝”左边的左表达式认为结果表达式；

如果所述数学公式不包括“＝”，将所述数学公式包括的表达式认为自变量表达式。

3.根据权利要求2所述的公式图形自动生成方法，其特征在于，如果所述数学公式包括“＝”，所述检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述文字信息生成对应的表达式的步骤，还包括：

检测所述左表达式，记录所述左表达式所包括的变量；

依次检测所述左表达式所包括的变量在所述右表达式中出现的次数，并记录；

选择在所述右表达式中出现次数最低的一个变量，作为目标变量；

将所述右表达式中包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述左表达式，将所述左表达式中不包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述右表达式。

4.根据权利要求2或3任一所述的公式图形自动生成方法，其特征在于，所述根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示的步骤，包括：

如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用直角坐标系的图形；

如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为两个及以上时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用平行坐标系的图形。

5.根据权利要求1所述的公式图形自动生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述公式图形自动生成装置接收输入的修改操作指令，根据所述操作指对所述图形进行对应的修改；

根据修改后的图形生成与所述修改后的图形对应的表达式。

6.一种公式图形自动生成装置，其特征在于，所述装置包括：

文本信息接收单元，用于接收输入的文本信息，所述文本信息中包括有表示数学公式的文字信息；

表达式生成单元，用于检测所述文本信息中的表示数学公式的文字信息，根据所述数学公式生成对应的表达式；

容积矩阵计算单元，用于将预先设置的取值范围内的数值代入所述表达式所包括的变量，计算所述表达式在所述取值范围的取值，得到所述表达式的容积矩阵；

图形生成单元，用于根据所述容积矩阵生成对应的图形，并显示；

存储单元，用于存储所述表达式以及与该表达式对应的所述容积矩阵和所述图形。

7.根据权利要求6所述的公式图形自动生成装置，其特征在于，所述表达式生成单元包括：

等式检测单元，用于检测所述数学公式是否包括“＝”，如果所述数学公式包括“＝”，将“＝”右边的右表达式认为自变量表达式，将“＝”左边的左表达式认为结果表达式；如果所述数学公式不包括“＝”，将所述数学公式包括的表达式认为自变量表达式。

8.根据权利要求7所述的公式图形自动生成装置，其特征在于，如果所述数学公式包括“＝”，所述表达式生成单元还包括：

变量检测单元，用于检测所述左表达式，记录所述左表达式所包括的变量；依次检测所述左表达式所包括的变量在所述右表达式中出现的次数，并记录；

移项单元，用于选择在所述右表达式中出现次数最低的一个变量，作为目标变量；将所述右表达式中包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述左表达式，将所述左表达式中不包含所述目标变量的子项以移项的方式移动到所述右表达式。

9.根据权利要求7或8任一所述的公式图形自动生成装置，其特征在于，所述图形生成单元包括：

低维公式图形生成单元，用于如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为一个时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用直角坐标系的图形；

高维公式图形生成单元，用于如果所述自变量表达式所包括的变量的数量为两个及以上时，则根据所述容积矩阵生成对应的采用平行坐标系的图形。

10.根据权利要求6所述的公式图形自动生成装置，其特征在于，所述装置还包括：

操作指令接收单元，用于接收输入的对所述图形进行修改的操作指令，根据所述操作指对所述图形进行对应的修改；

逆向生成表达式单元，用于根据修改后的图形生成与所述修改后的图形对应的表达式。