Модуль:Матэматычны
Выгляд
Дакумэнтацыю да гэтага модуля можна стварыць у Модуль:Матэматычны/Дакумэнтацыя
--[[
Гэты модуль зьмяшчае колькі асноўных матэматычных апэрацыяў
]]
local yesno, getArgs -- лянівая ініцыялізацыя
local p = {} -- Зьмяшчае функцыі, вяртаныя з #invoke, і фукнкцыі, зробленыя даступнымі іншым Lua-модулям
local wrap = {} -- Зьмяшчае абгорткавыя функцыі, якія апрацоўваюць аргумэнта з #invoke.Дзейнічаюць як пасярэднікі паміж функцыямі, прызначанымі для #invoke, і функцыямі, прызначанымі для Lua.
--[[
Дапаможныя функцыі дапамагаюць пазьбегнуць залішняга коду.
]]
local function err(msg)
-- Фармуе паведамленьні з памылкамі ў выглядзе вікітэксту.
return mw.ustring.format('<strong class="error">Памылка фарматаваньня: %s</strong>', msg)
end
local function unpackNumberArgs(args)
-- Вяртае распакаваны сьпіс аргумэнтаў, пранумараваны ключамі.
local ret = {}
for k, v in pairs(args) do
if type(k) == 'number' then
table.insert(ret, v)
end
end
return unpack(ret)
end
local function makeArgArray(...)
-- Стварае масіў аргумэнтаў са сьпісу аргумэнтаў, у якім могуць быць пустыя значэньні.
local args = {...} -- Табліца аргумэнтаў. Яна можа зьмяшчаць пустыя ці нялічбавыя значэньні, таму ipairs ужываць нельга.
local nums = {} -- Захоўвае нумары карэктных лікавых аргумэнтаў.
local ret = {}
for k, v in pairs(args) do
v = p._cleanNumber(v)
if v then
nums[#nums + 1] = k
args[k] = v
end
end
table.sort(nums)
for i, num in ipairs(nums) do
ret[#ret + 1] = args[num]
end
return ret
end
local function fold(func, ...)
-- Выкарыстаць функцыю на ўсіх падтрымваных аргумэнтах і вярнуць вынік. Функцыя мусіць прымаць у якасьці парамэтраў два лікі
-- і вяртаць на выхад лік. Пасьля гэты лік перадаецца на ўваход наступнага выкліку функцыі.
local vals = makeArgArray(...)
local count = #vals -- Колькасьць карэктных аргумэнтаў
if count == 0 then return
-- Выйсьці, калі карэктных аргумэнтаў няма, інакш выдаленьне першага аргумэнту выкліча памылку.
nil, 0
end
local ret = table.remove(vals, 1)
for _, val in ipairs(vals) do
ret = func(ret, val)
end
return ret, count
end
--[[
Скласьці аргумэнты, выбарачна абраўшы значэньні (func should return when to choose the current "dominant" value).
]]
local function binary_fold(func, ...)
local value = fold((function(a, b) if func(a, b) then return a else return b end end), ...)
return value
end
--[[
Вырабляе выпадковае значэньне
Выкарыстаньне:
{{#invoke: Math | random }}
{{#invoke: Math | random | максымальнае значэньне }}
{{#invoke: Math | random | мінімальнае значэньне | максымальнае значэньне }}
]]
function wrap.random(args)
local first = p._cleanNumber(args[1])
local second = p._cleanNumber(args[2])
return p._random(first, second)
end
function p._random(first, second)
math.randomseed(mw.site.stats.edits + mw.site.stats.pages + os.time() + math.floor(os.clock() * 1000000000))
-- math.random выдасьць памылку, калі яўна перададзены пусты парамэтар, таму дзеля праверкі ўваходных парамэтраў трэба скарыстаць if.
if first and second then
if first <= second then -- для math.random першы лік ня можа быць большым за другі.
return math.random(first, second)
end
elseif first then
return math.random(first)
else
return math.random()
end
end
--[[
Вызначае парадак абсалютнага значэньня ліку
Выкарыстаньне:
{{#invoke: Math | парадак | значэньне }}
]]
function wrap.order(args)
local input_string = (args[1] or args.x or '0');
local input_number = p._cleanNumber(input_string);
if input_number == nil then
return err('order of magnitude input appears non-numeric')
else
return p._order(input_number)
end
end
function p._order(x)
if x == 0 then return 0 end
return math.floor(math.log10(math.abs(x)))
end
--[[
Вызначае хібнасьць ліку з дапамогай радковага прадстаўленьня
Выкарыстаньне:
{{ #invoke: Math | хібнасьць | значэньне }}
]]
function wrap.precision(args)
local input_string = (args[1] or args.x or '0');
local trap_fraction = args.check_fraction;
local input_number;
if not yesno then
yesno = require('Модуль:ТакНе')
end
if yesno(trap_fraction, true) then -- Вяртае ісьціну для ўсіх уваходных, акрамя nil, мана, "не", "no", "0" ды некаторых іншых. Глядзіце [[Модуль:ТакНе]].
local pos = string.find(input_string, '/', 1, true);
if pos ~= nil then
if string.find(input_string, '/', pos + 1, true) == nil then
local denominator = string.sub(input_string, pos+1, -1);
local denom_value = tonumber(denominator);
if denom_value ~= nil then
return math.log10(denom_value);
end
end
end
end
input_number, input_string = p._cleanNumber(input_string);
if input_string == nil then
return err('precision input appears non-numeric')
else
return p._precision(input_string)
end
end
function p._precision(x)
if type(x) == 'number' then
x = tostring(x)
end
x = string.upper(x)
local decimal = x:find('%.')
local exponent_pos = x:find('E')
local result = 0;
if exponent_pos ~= nil then
local exponent = string.sub(x, exponent_pos + 1)
x = string.sub(x, 1, exponent_pos - 1)
result = result - tonumber(exponent)
end
if decimal ~= nil then
result = result + string.len(x) - decimal
return result
end
local pos = string.len(x);
while x:byte(pos) == string.byte('0') do
pos = pos - 1
result = result - 1
if pos <= 0 then
return 0
end
end
return result
end
--[[
Знаходзіць максымальны аргумэнт
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math| max | значэньне1 | значэньне2 | … }}
Заўважце, што любыя нялічбавыя значэньні ня ўлічваюцца.
]]
function wrap.max(args)
return p._max(unpackNumberArgs(args))
end
function p._max(...)
local max_value = binary_fold((function(a, b) return a > b end), ...)
if max_value then
return max_value
end
end
--[[
median
Знаходзіць мэдыяну мноства лікаў
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math | median | number1 | number2 | …}}
або
{{#invoke:Math | median }}
]]
function wrap.median(args)
return p._median(unpackNumberArgs(args))
end
function p._median(...)
local vals = makeArgArray(...)
local count = #vals
table.sort(vals)
if count == 0 then
return 0
end
if p._mod(count, 2) == 0 then
return (vals[count/2] + vals[count/2+1])/2
else
return vals[math.ceil(count/2)]
end
end
--[[
Знаходзіць мінімальны аргумэнт
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math| min | значэньне1 | значэньне2 | … }}
або
{{#invoke:Math| min }}
выкліканая без аргумэнтаў, бярэ парамэтры з бацькоўскага вакна.
Заўважце, што любыя нялічбавыя значэньні ня ўлічваюцца.
]]
function wrap.min(args)
return p._min(unpackNumberArgs(args))
end
function p._min(...)
local min_value = binary_fold((function(a, b) return a < b end), ...)
if min_value then
return min_value
end
end
--[[
sum
Знаходзіць суму
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math| sum | value1 | value2 | … }}
або
{{#invoke:Math| sum }}
Заўважце, што любыя нялічбавыя значэньні ня ўлічваюцца.
]]
function wrap.sum(args)
return p._sum(unpackNumberArgs(args))
end
function p._sum(...)
local sums, count = fold((function(a, b) return a + b end), ...)
if not sums then
return 0
else
return sums
end
end
--[[
Знаходзіць сярэдняе значэньне
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math| average | значэньне1 | значэньне2 | … }}
або
{{#invoke:Math| average }}
Заўважце, што любыя нялічбавыя значэньні ня ўлічваюцца.
]]
function wrap.average(args)
return p._average(unpackNumberArgs(args))
end
function p._average(...)
local sum, count = fold((function(a, b) return a + b end), ...)
if not sum then
return 0
else
return sum / count
end
end
--[[
Акругляе лік да зададзенай хібнасьці
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math | round | значэньне | дакладнасьць }}
--]]
function wrap.round(args)
local value = p._cleanNumber(args[1] or args.value or 0)
local precision = p._cleanNumber(args[2] or args.precision or 0)
if value == nil or precision == nil then
return err('round input appears non-numeric')
else
return p._round(value, precision)
end
end
function p._round(value, precision)
local rescale = math.pow(10, precision or 0);
return math.floor(value * rescale + 0.5) / rescale;
end
--[[
log10
вяртае дзесятковы лягарытм ліку
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math | log10 | x }}
]]
function wrap.log10(args)
return math.log10(args[1])
end
--[[
Вяртае астачу ад дзяленьня лікаў
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math | mod | x | y }}
--]]
function wrap.mod(args)
local x = p._cleanNumber(args[1])
local y = p._cleanNumber(args[2])
if not x then
return err('першы аргумэнт mod нялічбавы')
elseif not y then
return err('другі аргумэнт mod нялічбавы')
else
return p._mod(x, y)
end
end
function p._mod(x, y)
local ret = x % y
if not (0 <= ret and ret < y) then
ret = 0
end
return ret
end
--[[
Знаходзіць найбольшы агульны дзельнік лікаў
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math | gcd | значэньне1 | значэньне2 | значэньне3 | … }}
--]]
function wrap.gcd(args)
return p._gcd(unpackNumberArgs(args))
end
function p._gcd(...)
local function findGcd(a, b)
local r = b
local oldr = a
while r ~= 0 do
local quotient = math.floor(oldr / r)
oldr, r = r, oldr - quotient * r
end
if oldr < 0 then
oldr = oldr * -1
end
return oldr
end
local result, count = fold(findGcd, ...)
return result
end
--[[
Акругляе лік да зададзенай хібнасьці і фарматуе для вываду ў выглядзе радка.
Выкарыстаньне:
{{#invoke: Math | фармат_вываду | лік | хібнасьць }}
]]
function wrap.precision_format(args)
local value_string = args[1] or 0
local precision = args[2] or 0
return p._precision_format(value_string, precision)
end
function p._precision_format(value_string, precision)
-- Дзеля досягу да ўбудаванага фарматача МэдыяВікі.
local lang = mw.getContentLanguage();
local value
value, value_string = p._cleanNumber(value_string)
precision = p._cleanNumber(precision)
-- Праверка на нялічбавы ўвод
if value == nil or precision == nil then
return err('няслушны ўвод пры акругленьні')
end
local current_precision = p._precision(value)
local order = p._order(value)
-- З-за эфэктаў акругленьня неабходна абмежаваць вяртаную хібнасьць у
-- пэўных абставінах, бо завяршальныя разрады будуць выдадзеныя недакладна.
if order + precision >= 14 then
if order + p._precision(value_string) >= 14 then
precision = 13 - order;
end
end
-- Пры акругленьні адкінуць лішнія разрады
if precision < current_precision then
value = p._round(value, precision)
current_precision = p._precision(value)
end
local formatted_num = lang:formatNum(math.abs(value))
local sign
-- Выкарыстоўваем слушны знак мінусу, а не дапомны ў ASCII
if value < 0 then
sign = '−'
else
sign = ''
end
-- Апрацоўка выпадкаў з навуковай натацыяй
if string.find(formatted_num, 'E', 1, true) ~= nil or math.abs(order) >= 9 then
value = value * math.pow(10, -order)
current_precision = current_precision + order
precision = precision + order
formatted_num = lang:formatNum(math.abs(value))
else
order = 0;
end
formatted_num = sign .. formatted_num
-- Пры патрэбе дапоўніць нулямі
if current_precision < precision then
local padding
if current_precision <= 0 then
if precision > 0 then
local zero_sep = lang:formatNum(1.1)
formatted_num = formatted_num .. zero_sep:sub(2,2)
padding = precision
if padding > 20 then
padding = 20
end
formatted_num = formatted_num .. string.rep('0', padding)
end
else
padding = precision - current_precision
if padding > 20 then
padding = 20
end
formatted_num = formatted_num .. string.rep('0', padding)
end
end
-- Пры патрэбе дадаць экспанэнцыяльную натацыю
if order ~= 0 then
-- Выкарыстоўваем слушны знак мінусу, а не дапомны ў ASCII
if order < 0 then
order = '−' .. lang:formatNum(math.abs(order))
else
order = lang:formatNum(order)
end
formatted_num = formatted_num .. '<span style="margin:0 .15em 0 .25em">×</span>10<sup>' .. order .. '</sup>'
end
return formatted_num
end
--[[
divide
Увасабляе апэратар дзяленьня
Выкарыстаньне:
{{#invoke:Math | divide | x | y | round= | precision= }}
--]]
function wrap.divide(args)
local x = args[1]
local y = args[2]
local round = args.round
local precision = args.precision
if not yesno then
yesno = require('Модуль:ТакНе')
end
return p._divide(x, y, yesno(round), precision)
end
function p._divide(x, y, round, precision)
if y == nil or y == "" then
return err("Пусты дзельнік")
elseif not tonumber(y) then
if type(y) == 'string' and string.sub(y, 1, 1) == '<' then
return y
else
return err("Ня лік: " .. y)
end
elseif x == nil or x == "" then
return err("Пустое дзеліва")
elseif not tonumber(x) then
if type(x) == 'string' and string.sub(x, 1, 1) == '<' then
return x
else
return err("Ня лік: " .. x)
end
else
local z = x / y
if round then
return p._round(z, 0)
elseif precision then
return p._round(z, precision)
else
return z
end
end
end
--[[
Дапаможная функцыя, якая пераводзіць уваходны парамэтар у лічбы. Калі на
ўваходзе зададзены ня лік, спрабуе разабраць яго як выраз для парсэру.
]]
function p._cleanNumber(number_string)
if type(number_string) == 'number' then
-- Мы перадалі лік, таму ніякія апрацоўкі не патрэбныя.
return number_string, tostring(number_string)
elseif type(number_string) ~= 'string' or not number_string:find('%S') then
-- Мы перадалі не радок ці пусты радок, таму выходзім.
return nil, nil;
end
-- Спроба звычайнага канвэртаваньня
local number = tonumber(number_string)
-- Калі не атрымалася, спроба разабраць выраз
if number == nil then
local success, result = pcall(mw.ext.ParserFunctions.expr, number_string)
if success then
number = tonumber(result)
number_string = tostring(number)
else
number = nil
number_string = nil
end
else
number_string = number_string:match("^%s*(.-)%s*$") -- Радок карэктны, аднак можа зьмяшчаць фарматаваньне, ачысьціць іх.
number_string = number_string:match("^%+(.*)$") or number_string -- Абрэзаць усе сымбалі + сьпераду.
if number_string:find('^%-?0[xX]') then
-- лік запісаны ў натацыі 0xnnn з базай 16; выкарыстаць замест яго лік, які вызначыў Lua.
number_string = tostring(number)
end
end
return number, number_string
end
--[[
Абгорткавая функцыя, якая выконвае асноўную апрацоўку аргумэнтаў. Гэта гарантуе, што ўсе функцыі з #invoke могуць карыстацца
ці цяперашнім вакном, ці бацькоўскім, а таксама яна абразае пропусты ва ўсіх аргумэнтах ды выдаляе пустыя аргумэнты.
]]
local mt = { __index = function(t, k)
return function(frame)
if not getArgs then
getArgs = require('Модуль:Аргумэнты').getArgs
end
return wrap[k](getArgs(frame)) -- Апрацоўка аргумэнтаў аддадзеная ў Модуль:Аргумэнты. Пропусты абразаюцца, пустыя аргумэнты адкідаюцца.
end
end }
return setmetatable(p, mt)