Universeller Rechner

Zweck und Benutzerabsicht: Ein Mehrfeld-Rechner für schnelle, zuverlässige numerische Aufgaben. Hauptnutzer sind Studierende, Ingenieure, Naturwissenschaftler, Datenanalysten und Fachkräfte, die Formeln validieren oder Werte vergleichen. Er wird für Grundrechenarten, algebraische Ausdrücke und mehrstufige Berechnungen außerhalb einer Tabelle verwendet, oder wenn eine eigenständige Evaluierung Klarheit und Schnelligkeit bevorzugt wird.

Kernlogik und Funktionen: Erforderliche Funktionen umfassen Eingabedatenvalidierung für numerische Operanden, einen Operatorenselektor, Unterstützung zumindest für add, subtract, multiply, divide, power, sowie eine Ergebnisanzeige mit konfigurierbarer Genauigkeit. Optionale Funktionen umfassen Klammerndarstellung, Potenzen und Wurzeln, grundlegende trig Funktionen, Speicher speichern/abruft, Ausdrucksbewertung und Berechnungsverlauf. Deterministische Bewertung verwendet Standardoperatorrangfolge. Beispiel: (3+5)*2 = 16; 2^10 = 1024.

Eingaben und Ausgaben: Eingaben umfassen operand_a (Zahl, erforderlich), operand_b (Zahl, optional bei Unary-Operationen), operator (Enumeration wie add, subtract, multiply, divide, power, sqrt, log, cbrt; erforderlich, falls kein Ausdruck), expression (String, optional, Beispiel "(12+5)*3"), precision (Ganzzahl 0–15, optional). Ausgabe: result (Zahl, ohne Einheiten, formatiert mit gegebener Präzision oder Standard 6 Nachkommastellen).

Algorithmen und Berechnungen: Verwendet Standard-Arithmetikregeln mit expliziter Vorrangregel für Potenzierung und Klammern. Falls ein Ausdruck vorliegt, wird ein sicherer Parser ihn auswerten; andernfalls wird eine einzelne Operation berechnet. Division durch Null führt zu einem Fehlerzustand, ungültige Tokens führen zu Fehlern, numerischer Überlauf führt zu NaN oder limitierter Anzeige.

Fehler & Randfälle: Fehlende erforderliche Eingaben verursachen einen Fehlerzustand; Nichtnumerische Eingaben werden abgewiesen; Division durch Null; extrem große Werte; Ausdrücke mit undefinierten Tokens geben Fehler zurück. Industrie, Region und Lokalisierung: Standardpunkt als Dezimaltrennzeichen, sprachunabhängig; unterstützt grundlegende SI-ähnliche Zahlenformate. Annahmen & Ausschlüsse: Dezimalzahlen nur; keine statistischen Funktionen, Graphing oder Einheitenkonvertierung; Speicherfunktionen optional und nicht mandatory.