优化用户界面：打造智能方程编辑器

### 优化用户界面：打造智能方程编辑器 #### 1. 添加标签视图 首先，打开 `GraphTableViewController.xib` 文件。我们要确保两个现有视图的锚点和大小调整掩码设置正确，每个视图都应设置为在所有方向上调整大小，并固定到所有边缘，这样图表视图就能在标签视图中占据尽可能多的空间。 接下来，添加标签视图，它最终将成为与 `GraphTableViewController` 控制器关联的视图。具体操作如下： 1. 在对象库中找到“Tab View”，将其拖到对象面板中，作为现有视图的同级视图。 2. 展开“Tab View”项以显示其结构。默认情况下，标签视图有两个标签，你可以通过属性检查器增加标签数量，这里两个标签就足够了。 #### 2. 将视图添加到标签中 现在需要将每个方程视图放入一个标签中： 1. 从对象面板中，将“Graph View”组件拖放到第一个标签的“View”组件上，使其移动到标签内部。 2. 对“Custom View”组件执行相同操作，将其放入第二个标签中。 3. 为确保一切合适，选择“Graph View”对象，转到大小检查器标签，在“Arrange”下拉菜单中选择“Fill Container Horizontally”和“Fill Container Vertically”。 4. 由于表格视图组件中有多个 UI 组件，在设计面板中手动调整会更快。调整标签视图大小，将滑块和表格移动到“Custom View”内的正确位置，也可以再次使用“Arrange”下拉菜单，然后手动调整。 5. 每个标签都有一个标题，方便用户导航。要更改标签标题，双击要重命名的标签并输入新名称，这里将标签命名为“Graph”和“Data”。 #### 3. 将控制器切换到标签视图 当各个视图就位后，需要将控制器的视图切换到标签视图： 1. 选择“File’s Owner”并打开连接检查器，视图出口应连接到“Graph View”，点击连接旁边的“x”移除该连接。 2. 清除连接后，从空圆圈拖动到“Tab View”对象，建立视图出口与“Tab View”对象的连接。 3. 启动应用程序，输入 `x*x*x` 作为方程，点击“Graph”，然后依次选择每个标签，查看“Graph View”和表格视图。 #### 4. 创建更智能的方程编辑器 现有的方程输入文本字段虽然能正常工作，但不够友好和美观。后续将对其进行改进，具体包括： - 语法着色 - 括号匹配 - 内联错误高亮显示 - 支持三角函数 - 隐式乘法 - 上标指数 - 隐式指数 - 符号（π 和 e） #### 5. 为方程输入字段添加属性 大多数小部件工具包中的文本字段只支持单一文本颜色、字体和文本大小。不过，Cocoa 的 `NSTextField` 小部件支持富文本编辑，满足方程编辑器的需求。要在文本字段中显示属性，可通过以下两种方式之一： - 调用 `NSTextField` 实例的 `setAllowsEditingTextAttributes:YES` 方法。 - 在 Interface Builder 中启用“Allows Rich Text”。 具体操作是选择 `EquationEntryViewController.xib` 在 Interface Builder 中打开，选择方程文本字段，在属性检查器中勾选“Allows Rich Text”，这样就将普通文本字段转换为能显示各种属性的字段。 #### 6. 创建令牌 改进后的方程输入编辑器的大部分功能依赖于了解输入方程的各个部分，因此需要将方程解析或标记化为各个令牌。支持的令牌类型如下： | 令牌类型 | 说明 | | ---- | ---- | | `EquationTokenTypeInvalid` | 无效输入 | | `EquationTokenTypeNumber` | 数字 | | `EquationTokenTypeVariable` | 变量（仅 x） | | `EquationTokenTypeOperator` | 运算符（如 + 或 -） | | `EquationTokenTypeOpenParen` | 左括号 | | `EquationTokenTypeCloseParen` | 右括号 | | `EquationTokenTypeExponent` | 指数 | | `EquationTokenTypeSymbol` | 符号 | | `EquationTokenTypeTrigFunction` | 三角函数（正弦和余弦） | | `EquationTokenTypeWhitespace` | 空格 | 创建一个名为 `EquationToken` 的新 Cocoa Objective - C 类，作为 `NSObject` 的子类。以下是相关代码： ```objc // EquationToken.h #import <Foundation/Foundation.h> typedef enum { EquationTokenTypeInvalid = 0, EquationTokenTypeNumber, EquationTokenTypeVariable, EquationTokenTypeOperator, EquationTokenTypeOpenParen, EquationTokenTypeCloseParen, EquationTokenTypeExponent, EquationTokenTypeSymbol, EquationTokenTypeTrigFunction, EquationTokenTypeWhitespace, } EquationTokenType; @interface EquationToken : NSObject @property (nonatomic) EquationTokenType type; @property (nonatomic, retain) NSString *value; @property (nonatomic) BOOL valid; - (id)initWithType:(EquationTokenType)type andValue:(NSString *)value; @end // EquationToken.m #import "EquationToken.h" @implementation EquationToken @synthesize type; @synthesize value; @synthesize valid; - (id)initWithType:(EquationTokenType)type_ andValue:(NSString *)value_ { self = [super init]; if (self) { self.type = type_; self.value = value_; self.valid = (type_ != EquationTokenTypeInvalid); } return self; } @end ``` #### 7. 解析方程 为了对方程进行标记化，将在 `Equation` 类中实现该功能。在开始解析方程之前，需要设置三个静态数组，分别存储运算符、三角函数和符号： ```objc // Equation.m @interface Equation () - (BOOL)produceError:(NSError**)error withCode:(NSInteger)code andMessage:(NSString*)message; @end static NSArray *OPERATORS; static NSArray *TRIG_FUNCTIONS; static NSArray *SYMBOLS; @implementation Equation + (void)initialize { OPERATORS = [NSArray arrayWithObjects:@"+", @"-", @"*", @"/", @"^", nil]; TRIG_FUNCTIONS = [NSArray arrayWithObjects:@"sin", @"cos", nil]; SYMBOLS = [NSArray arrayWithObjects:@"pi", @"e", @"\u03c0", nil]; } @end ``` 在 `Equation` 类中声明一个名为 `tokens` 的属性，用于存储所有解析后的令牌： ```objc // Equation.h #import <Foundation/Foundation.h> @interface Equation : NSObject { @private NSString *text; } @property (nonatomic, strong) NSString *text; @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *tokens; - (id)initWithString:(NSString*)string; - (float)evaluateForX:(float)x; - (BOOL)validate:(NSError **)error; @end ``` 在 `Equation.m` 中添加 `synthesize` 指令： ```objc // Equation.m @synthesize tokens; ``` 在类扩展中声明 `tokenize` 方法，并在 `initWithString:` 方法中调用该方法： ```objc // Equation.m @interface Equation () - (BOOL)produceError:(NSError**)error withCode:(NSInteger)code andMessage:(NSString*)message; - (void)tokenize; @end - (id)initWithString:(NSString *)string { self = [super init]; if (self) { self.text = string; self.tokens = [NSMutableArray array]; [self tokenize]; } return self; } ``` #### 8. 实现方程标记化方法 实现 `tokenize` 方法的核心是逐个遍历输入字符串的字符，创建代表字符类型和值的令牌。由于某些令牌可能包含多个字符，不能简单地逐个遍历字符串，需要提前读取字符串以创建合适的多字符令牌。 首先，在 `Equation.m` 中导入 `EquationToken.h` 头文件，然后开始创建 `tokenize` 方法： ```objc // Equation.m #import "EquationToken.h" - ```