数学表达式输入方法、装置及电子设备
阅读说明：本技术 数学表达式输入方法、装置及电子设备 (Mathematical expression input method and device and electronic equipment ) 是由 张印帅 姜馨 李琦 张柳新 周渝茗 于 2019-09-25 设计创作，主要内容包括：本申请提出了一种数学表达式输入方法、装置及电子设备,当用户需要输入某数学表达式,本申请可以先输入该数学表达式的一运算符,再响应于字符输入操作,得到处于选定状态下的当前选定字符及其方位信息,利用该方位信息,确定出当前选定字符在该运算符中的目标字符输入位置,并直接在该目标字符输入位置显示当前选定字符,完成数字表达式的输入,无需输入替换运算符的字符串,降低了用户学习成本,且不需要展示所有的运算符进行选择输入,以及频繁切换输入模式,减少了输入参数时的按键点击次数和页面跳转次数,极大提高了数学表达式输入效率。(The application provides a mathematical expression input method, a device and electronic equipment, when a user needs to input a mathematical expression, the application can firstly input an operator of the mathematical expression, then respond to character input operation to obtain a currently selected character and azimuth information thereof in a selected state, utilize the azimuth information to determine a target character input position of the currently selected character in the operator, and directly display the currently selected character at the target character input position to complete the input of the digital expression, without inputting a character string for replacing the operator, thereby reducing the learning cost of the user, without displaying all operators for selective input, and frequently switching input modes, reducing the key click times and the page jump times when inputting parameters, and greatly improving the input efficiency of the mathematical expression.)
技术领域
本申请主要涉及输入法应用领域，更具体地说是涉及一种数学表达式输入方法、装置及电子设备。
背景技术
随着信息技术的发展，高效的电子学习系统、电子测试系统以及教学管理系统已在教育领域得到广泛使用及推广，其中，数学学科是被认为在电子学习中最具备使用价值的学科，数学表达式则是数学学科应用中常常输入的内容。
目前，在使用电子设备输入数学表达式过程中，可以将数学表达式的输入转换为字符串的输入，如图1所示，但需要用户熟练掌握各数学运算符对应的字符串，学习成本较高，且触摸式输入设备会对用户输入冗长的字符串造成负担。
对此，本领域也提出直接将各运算符罗列显示，用户直接选择所需字符输入，虽然不需要用户记忆并输入冗长的字符串，但显示大量的运算符会占用显示屏的大面积区域，给用户的视觉造成负担，且需要在运算符及字符各自的输入模式之间进行频繁切换，降低了数学表达式输入效率。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种数学表达式输入方法、装置及电子设备，在输入数学表达式的一运算符后，由用户输入当前选定字符的同时输入其方位信息，以使电子设备能够据此准确且快速确定当前选定字符在运算符中的输入位置并显示，得到所需数学表达式，过程简单便捷，且无需用户记忆字符串，减少了输入操作次数，极大提高了数学表达式输入效率。
为了实现上述发明目的，本申请提供了以下技术方案：
一方面，本申请提出了一种数学表达式输入方法，所述方法包括：
获取当前输入的数学表达式的运算符；
响应于字符输入操作，得到当前选定字符及所述当前选定字符的方位信息，所述方位信息是在所述当前选定字符处于选定状态下生成的；
利用所述当前选定字符的方位信息，确定出所述运算符中的目标字符输入位置；
在所述目标字符输入位置输出所述当前选定字符，以得到所述数学表达式。
在一些实施例的实现方式中，所述响应于字符输入操作，得到当前选定字符及所述当前选定字符的方位信息，包括：
响应于字符选定操作，确定当前选定字符；
在所述当前选定字符处于选定状态下，获取针对所述当前选定字符输入的划动方向，所述划动方向表征所述运算符的一字符输入位置相对于所述运算符的结构方位。
在一些实施例的实现方式中，所述方法还包括：
获取所述运算符对应的多个字符输入位置；
所述利用所述当前选定字符的方位信息，确定出所述运算符中的目标字符输入位置，包括：
从所述多个字符输入位置中，选择与所述当前选定字符的方位信息相匹配的目标字符输入位置。
在一些实施例的实现方式中，所述方法还包括：
存储多个运算符各自的字符输入位置，以及所述字符输入位置相对于相应运算符的结构方位；
利用所述字符输入位置相对于相应运算符的结构方位，构建不同运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系；
所述从所述运算符对应的字符输入位置中，选择与所述当前选定字符的方位信息相匹配的目标字符输入位置，包括：
获取当前输入的运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系；
按照获取的对应关系，获取与所述当前选定字符的划动方向对应的目标字符输入位置。
在一些实施例的实现方式中，所述方法还包括：
利用所述当前选定字符及所述当前选定字符的方位信息，在当前显示界面输出至少一个预测运算符；
响应于对所述至少一个预测运算符的选择指令，得到目标输入运算符以及所述当前选定字符在所述目标输入运算符中的目标输入位置；
所述在所述目标字符输入位置输出所述当前选定字符，包括：
在所述目标字符输入位置输出所述当前选定字符及所述目标输入运算符，且所述当前选定字符在所述目标输入运算符中的目标输入位置输出。
又一方面，本申请还提出了一种数学表达式输入装置，所述装置包括：
运算符获取模块，用于获取当前输入的目标数学表达式的运算符；
方位信息获取模块，用于响应于字符输入操作，得到当前选定字符及所述当前选定字符的方位信息，所述方位信息是在所述当前选定字符处于选定状态下生成的；
字符输入模块，用于利用所述当前选定字符的方位信息，确定出所述运算符中的目标字符输入位置，并在所述目标字符输入位置输出所述当前选定字符，以得到所述数学表达式。
又一方面，本申请还提出了一种电子设备，所述电子设备包括：
输出设备；
存储器，用于存储实现如上述的数学表达式输入方法的程序；
处理器，用于加载并执行所述存储器存储的程序，以实现如上述的数学表达式输入方法。
由此可见，与现有技术相比，本申请提供了一种数学表达式输入方法、装置及电子设备，当用户需要输入某数学表达式，本申请可以先输入该数学表达式的一运算符，再响应于字符输入操作，得到处于选定状态下的当前选定字符及其方位信息，之后，可以直接利用当前选定字符的方位信息，确定出当前输入的运算符中的目标字符输入位置，从而在该目标字符输入位置输入当前选定字符。由此可见，本申请在输入字符的同时输入了该字符在运算符中的方位信息，直接在已输入的运算符的目标字符输入位置显示当前选定字符，完成数字表达式的输入，无需输入替换运算符的字符串，降低了用户学习成本，且不需要展示所有的运算符进行选择输入，以及频繁切换输入模式，减少了输入参数时的按键点击次数和页面跳转次数，极大提高了数学表达式输入效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示出了现有的一种数学表达式输入方法的实现过程示意图；
图2示出了实现本申请提出的数学表达式输入方法的电子设备的一可选示例的结构图；
图3示出了本申请提出的数学表达式输入方法的一可选示例的流程图；
图4a示出了本申请提出的数学表达式输入方法在触摸交互场景下的一种实现方式的场景应用示意图；
图4b示出了本申请提出的数学表达式输入方法在触摸交互场景下的又一种实现方式的场景应用示意图；
图5示出了本申请提出的数学表达式输入方法的又一可选示例的流程图；
图6a、图6b及图6c示出了本申请提出的数学表达式输入方法在触摸交互场景下的又一种实现方式的场景应用过程展示图；
图7a和图7b示出了本申请提出的数学表达式输入方法在键盘交互场景下的一种实现方式的场景应用过程展示图；
图8示出了本申请提出的数学表达式输入方法的又一可选示例的流程图；
图9示出了本申请提出的数学表达式输入方法中，获取当前选定字符的划动方向的一种实现方式的信令流程图；
图10示出了本申请提出的数学表达式输入方法的又一可选示例的流程图；
图11示出了本申请提出的数学表达式输入装置的一可选示例的结构图；
图12示出了本申请提出的数学表达式输入装置的又一可选示例的结构图；
图13示出了本申请提出的数学表达式输入装置的又一可选示例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，可以理解的是，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应当理解，本申请中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。以下术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
另外，本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
针对背景技术部分描述的技术方案，本申请初步提出利用电子设备系统自带的输入法，实现特殊符号的输入，如windows系统附带输入法中包含了数学符号的集合，用户可以进入该输入法的数学符号输入界面，完成数学表达式的输入，虽然不需要用户记忆各数学公式对应的字符串，降低了学习成本，也不会因将所有数学符号罗列显示，为用户的视觉造成负担，但是，这种方式需要用户记忆不同操作系统，进入相应输入符号界面的特殊指令，比较麻烦，并不适用于普通用户，而且，系统自带的输入法仅满足输入符号本身的需求，无法实现数学符号对应参数的输入，仍需要用户从该数学符号输入界面切换到参数输入界面，这也会降低数学表达式输入效率。
经过进一步研究分析，本申请发现上述几种数学输入方法出现的问题主要是交互方式不自然；学习成本较高，不适用普通用户；需要通过一维输入设备，完成多维信息的输入，导致用户需要频繁进行不同输入模式的切换，影响数学表达式输入效率。对此，本申请希望能够采用一种新的交互方式，尽量减少输入模式的切换、在输入数学表达式时的思考负担。
具体的，本申请提出在正常输入数学表达式的运算符后，在输入字符(即上述参数)的同时，输入能够确定该字符在该运算符中的字符输入位置的方位信息，这样，在显示输入的字符时，能够直接在该运算符的字符输入位置处显示，无需用户频繁进行输入模式的切换，极大提高了数学表达式输入效率，无需用户记忆各种运算符对应的字符串，以及不同操作系统对应进入符号输入界面的特殊指令等信息，降低了用户记忆负担及学习成本，且避免了将所有运算符罗列在显示界面，给用户的视觉造成的视觉负担，适合长期使用。
参照图2，示出了可以应用本申请提出的数学表达式输入方法或数学表达式输入装置的电子设备的一可选示例的结构图，在实际应用中，该电子设备可以包括但并不局限于智能手机、平板电脑、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigitalassistant，PDA)、电子书阅读器、台式计算机等。图2示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图2所示，该电子设备可以包括通信接口11、存储器12、处理器13、输入设备14、输出设备15。其中，通信接口11、存储器12、处理器13、输入设备14和输出设备15各自数量可以是至少一个，且存储器12和处理器13可以通过通信总线彼此相连，通信接口11、输入设备14和输出设备15也可以连接至通信总线，本申请对这几部分的具体连接方式不作限定。
其中，通信接口11可以为通信模块的接口，如GSM模块的接口，可以实现与其他设备的数据交互，还可以包括如USB接口、串/并口等接口，用于实现电子设备内部组成部件之间的数据交互，可以根据该电子设备的产品类型确定，本申请不做一一详述。
在本申请实施例中，存储器12可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件或其他易失性固态存储器件。处理器13，可以为中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、特定应用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)、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等。
在一种可能的实现方式中，存储器12可以包括程序存储区和数据存储区，该程序存储区可以存储操作系统、以及至少一个功能(如文本显示功能)所需的应用程序、实现本申请提出的数学表达式输入方法的程序等；数据存储区可以存储电子设备使用过程中所产生的数据，如用户输入的数学表达式、用户输入的各种字符的方位信息等。
在本实施例实际应用中，处理器13可以加载并执行存储器12中存储的程序，以实现本申请任一可选实施例提出的数学表达式输入方法的各个步骤，具体实现过程可以参照下文相应实施例相应部分的描述。
输入设备14可以包括感应触摸显示面板上的触摸事件的触摸感应单元、键盘、鼠标、摄像头、拾音器等设备中的至少一个，可以依据电子设备的产品类型，以及用户使用电子设备输入信息的使用习惯等因素确定。
输出设备15可以包括：显示器、扬声器、振动机构、灯等设备中的至少一个，显示器可以包括显示面板，如触摸显示面板等；振动机构可以包括电动机和偏心振子，电动机带动偏心振子转动从而产生振动；灯的亮度和/或颜色可调，在一种可能的实现方式中，可通过灯的亮灭、亮度、颜色中的至少一个体现不同的信息，如通过灯发出红色光体现报警信息的等等。
应该理解的是，图2所示的电子设备的结构并不构成对本申请实施例中电子设备的限定，在实际应用中电子设备可以包括比图1所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件，本申请在此不做一一列举。
参照图3，示出了本申请提出的数学表达式输入方法的一可选实例的流程图，该方法可以适用于电子设备，本申请对该电子设备的产品类型及结构组成不做限定，如图3所示，该数学表达式输入方法可以包括但并不局限于以下步骤：
步骤S11，获取当前输入的数学表达式的运算符；
在用户使用电子设备输入信息过程中，当需要输入数学表达式时，本实施例具体可以先输入该数学表达式包含的任一个运算符，通常情况下，可以按照用户使用纸笔进行数学表达式书写时的输入逻辑，依次输入组成数学表达式的运算符及参数(本申请可以将其称为字符，如数字、符号等)。
如在一些实施例中，可以按照数学表达式从左到右的顺序，输入一个运算符，待完成与该运算符关联的字符的输入后，再输入下一个运算符，依次类推，完成数学表达式的输入，但并不局限于本实施例列举的这种实现方式，用户可以根据自身输入习惯确定该数学表达式中各运算符的输入顺序，本申请不做一一列举。
其中，在本实施例实际应用中，对于该数学表达式中的运算符，电子设备会根据该运算符，生成相应对应的结构方位，以及不同结构方位上的可输入字符的字符输入位置，可以采用输入框的方式表示字符输入位置，如X2这一数学表达式，用户输入平方运算符后，电子设备可以输出
步骤S12，响应于字符输入操作，得到当前选定字符及其方位信息；
结合上文对本申请发明构思的分析，本申请输入数学表达式中的一运算符后，需要输入该运算符的各字符输入位置处的字符(如数字、字母等)，因此，用户可以在电子设备输出的字符输入界面中，选择数学表达式中该运算符的任一字符输入位置处的字符，使其处于选定状态下，称为当前选定字符，与此同时，需要用户输入当前选定字符的方位信息，用来使电子设备确定当前选定字符在当前输入的运算符中的输入位置，即该方位信息可以用来通知电子设备，将当前选定字符在该运算符的哪个字符输入位置显示。
由此可见，当前选定字符的方位信息是在当前选定字符处于选定状态下生成的，也就是说，本实施例可以同时完成数学表达式中的一字符及其方位信息的输入，有效减少键入字符的按键点击次数和页面跳转次数，有助于提升数学表达式输入效率。
举例说明：若用户需要输入的数学表达式为
需要说明的是，本申请对上述当前选定字符的方位信息的具体输入方式不作限定，可以包括但并不局限于下文细化实施例描述的用户滑动输入方式、使用方向键输入等，相应地，由于步骤S12中的字符输入操作的方式包含有字符本申请的输入操作，以及该字符的方位信息的输入操作，因此，本申请对步骤S12中的字符输入操作的具体实现方式也不做限定。
步骤S13，利用当前选定字符的方位信息，确定出当前选定字符在该运算符中的目标字符输入位置；
继上文描述，由于当前选定字符的方位信息，能够表征该当前选定字符相对于当前输入的该运算符的结构方位，也就是说，当前选定字符将要输入的位置，在该运算符对应的多个字符输入位置中的方位，如上方、下方、右上方、右下方等等，所以，电子设备能够利用当前选定字符的方位信息，直接快速地确定出当前选定字符在当前输入的运算符中的输入位置，即目标字符输入位置。
步骤S14，在目标字符输入位置输出当前选定字符，以得到数学表达式。
本实施例按照上述方式，电子设备确定用户当前选定字符在已输入的运算符中的目标字符输入位置后，将在确定的目标字符输入位置处，直接输出当前选定字符，依次类推，完成整个数学表达式的输入。
以电子设备具有触摸屏，用户采用触摸方式输入数学表达式的应用场景为例进行示意性说明，如图4a和图4b所示，用户正常输入运算符后，输入相应字符时，可以根据该字符在运算符中的相对位置滑动，从而将该字符变为该运输符对应位置的参数，图4a和图4b中的箭头代表用户手指滑动方向(其可以使用方向键替代)，不同方向的滑动可以将字符x输入至运算符的不同位置。如图4a中，将字符x向上滑动，可以将其变为某种运算符(如分子、积分上限等)中相对位置的上方的参数；图4b中，将字符x向右斜上方滑动，可以将变为如幂等运算符的右上方的参数等等。
可见，本实施例在输入数学表达式中的字符过程中，因同时输入了该字符的方位信息，所以，电子设备呈现用户输入的字符时，不是直接在已输入的运算符的并排位置(如光标显示位置)处输出该字符，也不需要用户先在输入界面调整字符输入位置(如调整光标显示位置)，再输入字符，而是直接在如数学表达式中，该字符在该运算符中的字符输入位置处输出该字符，这样，如在输入一个积分表达式及其字符时，现有的基于模板式的软键盘输入方法，通常需要点击至少6次按键，而本实施例提出的方法可以点击3次按键，即可完成该积分表达式的输入，大大减少了用户按键点击次数及页面切换次数，提升了数学表达式输入效率，。
且，本实施例通过将数学表达式中字符的输入，与字符在运算符中的位置产生联系，能够以用户自然书写的输入顺序进行数学表达式的输入，不用受输入法本身的约束而改变输入逻辑，提高了数学表达式中字符、运算符输入的灵活性。
另外，在本申请实施例提出的数学表达式的各运算符及其对应的字符的输入过程中，用户可以直接从电子设备输出的字符输入界面(其可以包含数字/字母、运算符等)中，选择字符、运算符输入，不需要用户花费长时间熟练记忆各运算符对应的字符串，大大降低了用户的学习成本，也避免了冗长的字符串在触摸式输入过程中，对用户造成的输入负担。
下面将基于上述实施例描述的数学表达式输入方法，描述几种具体可选实现方式，即对上述实施例描述的数学表达式输入方法进行细化，但并不局限于本申请列举的这几种细化后的可选实现方式。
参照图5，示出了本申请提出的数学表达式输入方法的又一可选示例的流程图，该方法数学表达式输入方法可以包括但并不局限于：
步骤S21，获取当前输入的数学表达式的运算符，及该运算符对应的多个字符输入位置；
本实施例中，关于数学表达式中运算符的输入方式，及其对应的多个字符输入位置的获取方式，可以参照上述实施例相应部分的描述。
为了方便理解，本实施例在此仅以用户采用触摸式输入运算符的这一种输入方式为例进行示意性说明，如图6a所示，用户可以操作电子设备，输出字符输入界面，该字符输入界面可以显示各种运算符，根据需要还可以显示数字和/或字母等，用户可以从中选择本次要输入的运算符，如点击本次要输入的运算符等。之后，电子设备能够响应用户对当前显示界面的运算符输入操作，获取当前输入的运算符，同时，还能够得到该运算符所对应的多个字符输入位置，如图6a所示的积分运算符中的输入框。
步骤S22，响应于字符选定操作，确定当前选定字符；
步骤S23，在该当前选定字符处于选定状态下，获取针对当前选定字符输入的划动方向；
继续以图6a所示的运算符为例进行说明，用户完成积分运算符的输入后，电子设备的显示界面能够输出该积分运算符，及其对应的两个字符输入位置，之后，用户可以继续在这两个字符输入位置中输入参数(如数字、字母等字符)。通常情况下，完成运算符的输入后，光标会在该运算符的并排右侧显示，如图6a中运算符右侧的“丨”，在常规字符输入应用中，用户直接输入字符，会在该光标位置显示，但并非是用户需要输入的数学表达式。
此时，结合上述分析，本实施例在输入字符的同时输入了该字符的方位信息，即用户输入当前选定字符，并在该当前选定字符处于选定状态下，完成该字符的方位信息的输入，具体的，本实施例此时将完成当前选定字符的划动方向的输入，以使电子设备获取当前选定字符及其划动方向。
仍以触摸方式输入数学表达式的场景为例进行说明，在输入积分运算符之后，参照图6b，用户可以不同切换键盘，直接点选数字“8”(本实施例仅以此为例进行示意性说明，并不局限于“8”这一字符的输入)，并在离开触摸屏之前，进行向右下方滑动的输入，那么，电子设备就可以获取用户输入的“8”及其右下方划动方向。
应该理解的是，在输入的运算符对应多个字符输入位置的情况下，本申请对各字符输入位置处字符的输入顺序不做限定，参照图6c，本实施例也可以先输入积分运算符右上方的数字“9”，同理，可以点选数字“9”并向右上方滑动，以使电子设备得到用户输入的“9”及其右上方划动方向。
因此，在类似该举例场景的应用中，上述步骤S23具体可以包括：检测当前显示界面输入的滑动轨迹，并依据该滑动轨迹，得到当前选定字符的划动方向。
在本申请一些实施例中，对于数学表达式中字符及其方位信息的输入，并不局限于用户手指点选及滑动，在电子设备的输入设备包含键盘的情况下，本申请还可以利用键盘中的方向键和字符键的组合按键方式，实现数学表达式的输入，参照图7a和图7b，电子设备输出用户已经输入的求和运算符及其对应的三个字符输入位置后，若数学表达式中求和运算符中，下方字符输入位置处是“1”，上方字符输入位置处是“n”，在输入“1”时，用户可以按下数字键“1”，同时按下向下的方向键；在输入“n”时，可以按下字母键“n”，同时按下向上的方向键，这种情况下，当前选定字符的划动方向可以基于用户对方向键的操作产生。
因此，在类似图7a和图7b所示场景的应用中，步骤S23可以包括：响应输入设备发送的方向指令，得到当前选定字符的划动方向，该方向指令可以是基于对输入设备的方向键的操作生成的。
需要说明，对于当前选定字符的划动方向的产生方式，并不局限于上文列举的触摸屏的滑动操作，键盘的方向键的操作，在另一些实施例中，在用户选中字符后，用户也可以采用语音方式，输入当前选定字符的滑动方向，如“在运算符上方显示”等；还可以配合鼠标、智能笔等输入设备，来实现当前选定字符的划动方向的输入等等，具体可以依据电子设备的输入设备的结构确定，本申请不做一一列举。
可见，上述划动方向能够表征当前输入的运算符的一字符输入位置相对于该运算符的结构方位，因此，电子设备利用该划动方向，能够准确得知当前选定字符应该在该运算符的什么结构方位上的字符输入位置处显示。
步骤S24，从获取的多个字符输入位置中，选择与该划动方向匹配的目标字符输入位置；
步骤S25，在该目标字符输入位置输出所述当前选定字符，以得到数学表达式。
按照上述方式，电子设备得到当前输入的运算符及其对应的多个字符输入位置，并获取到当前选定字符及其划动方向等数据后，本实施例不需要手动调整光标显示位置，来确定当前选定字符的目标字符输入位置，电子设备将直接响应这些数据，从多个字符输入位置中，选择与当前选定字符划动方向相匹配的字符输入位置(具体可以是与该划动方向一致的字符输入位置，但并不局限于这种字符划动方向与运算符中各字符输入位置的结构方位的对应关系)，确定为当前选定字符的目标字符输入位置，并在该目标字符输入位置处输出该当前选定字符，完成运算符对应的一字符的输入，依次类推，可以快速完成数学表达式中各运算符及其对应字符的输入，得到用户所需的数学表达式。
参照上图6b和6c中，分别对积分运算符中上下限字符的输入，图7a和图7b中，分别对求和运算符中的上下限字符的输入。如图6b所示，用户选中“8”并向右下方滑动，电子设备将依据用户输入的“8”及右下方划动方向，确定“8”在积分运算符中的目标字符输入位置是右下方的字符输入位置，用户松开手后，会直接在该积分运算符的右下方的字符输入位置处输出“8”；同理，如图7a所示，用户按下数字键“1”和向下的方向键，待松开这两个按键后，电子设备能够快速且准确地得知，用户希望在求和运算符的下方字符输入位置处输入“1”，电子设备响应用户的操作，可以直接在求和运算符的下方字符输入位置处显示“1”。
综上，在用户使用电子设备输入数学表达式的过程中，本实施例将先输入该数学表达式中的一运算符，再输入数学表达式中该运算符的各字符输入位置处的字符，因此，本实施例可以先获取当前输入的运算符对应的多个字符输入位置，之后，在输入该运算符对应的任一字符时，可以在该字符处于选定状态的下，输入该字符的划动方向，这样，电子设备就能够从该运算符对应的多个字符输入位置中，确定出与该划动方向相匹配的字符输入位置，从而直接在确定出的字符输入位置处显示用户当前输入字符(即当前选定字符)，不需要频繁调整光标输入位置，简化了数学表达式输入步骤，极大提高了输入效率。
而且，如上述分析，本实施例采用更加符合用户自然的交互习惯，实现数学表达式中运算符及其对应字符的输入，解决了线性输入时用户学习成本高，增加认知负荷的问题，且这种输入方式可以与用户自然书写数学表达式的顺序一样，不用受输入法本身约束而改变输入逻辑。
另外，在如上列举的一些实施例中，在输入当前选定字符的划动方向时，可以采用用户手指滑动或按下键盘的方向键等操作方式实现，很明显，相对于上文描述的几种现有数学表达式的输入方式，本实施例提出的输入方式，不仅简化了输入步骤，且考虑到用户日常输入信息的交互方式，使得任何用户都能够快速且准确的完成数学表达式的输入，不需要预先记忆有关数学表达式的专业知识，大大降低了用户负担。
而且，从产品设计角度出发，通常用户使用产品时，往往会希望相关联的内容距离越近越好，以提升产品的易用性，本实施例提出的这种数学表达式输入方法，在触摸交互的场景下，能够更有效降低用户移动操作手指的距离，进一步降低了用户使用负担，提升了用户体验，有助于该数学表达式的大范围推广。
参照图8，示出了本申请提出的数学表达式输入方法的又一可选示例的流程图，该方法仍可以适用于电子设备，实际应用中，如图8所示，该数学表达式输入方法可以包括但并不局限于：
步骤S31，存储多个运算符各自的字符输入位置，以及各字符输入位置相对于相应运算符的结构方位；
其中，字符输入位置相对于相应运算符的结构方位，可以指该字符输入位置在运算符号的什么方位上，如上方、下方、右上方、右下方、左上方、左下方、右侧等等，如分式运算符，其通常具有两个字符输入位置，一个字符输入位置位于该分式运算符的上方，另一个字符输入位置位于该分式运算符的下方，此处的上方、下方即为相应字符输入位置相对于分式运算符的结构方位，本申请在此不做一一列举，具体可以根据各种运算符自身具有的多个字符输入位置的排列位置关系确定。
需要说明的是，本申请对各运算符对应的字符输入位置，以及各字符输入位置相对于相应运算符的结构方位的具体存储方式不做限定，在一些实施例中，可以按照运算符类型进行分类存储，但并不局限于这种存储方式。
步骤S32，利用字符输入位置相对于相应运算符的结构方位，构建不同运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系并存储；
结合上述分析，本实施例希望在数学表达式输入过程中，利用字符划动方向，确定出该字符在运算符中的目标字符输入位置，所以，为了高效、准确实现该目标，本实施例可以预先构建不同运算符中，各字符输入位置与不同划动方向的对应关系，具体构建方法不做限定。
例如，在如图4a所示的分式运算符中，可以预先构建该分式运算符上方的字符输入位置，与向上划动方向之间的对应关系，该分式运算符下方的字符输入位置，与向下划动方向之间的对应关系；参照图4b，可以预先构建幂运算符中幂指数字符输入位置，与向右上方划动方向之间的对应关系，下标运算符中下标字符输入位置与右下方划动方向之间的对应关系等等，本申请不再一一列举。
步骤S33，获取当前输入的数学表达式的运算符，及该运算符对应的多个字符输入位置；
关于步骤S33的实现过程可以参照上述步骤S21相应部分的描述。
步骤S34，输出字符输入界面；
步骤S35，响应于针对该字符输入界面中一字符的选定操作，确定当前选定字符；
本实施例是以触摸交互的场景下，如何实现数学表达式的输入为例进行说明，所以，用户在输入运算符之后，若该运算符的输入界面未包含将要输入的字符，可以切换到字符输入界面，通过用户手指、鼠标、智能笔等方式，选择该字符输入界面中将要输入的字符，确定为当前选定字符，此时用户输入字符使用的手指、鼠标或智能笔不能离开触摸屏，以使当前选定字符处于选定状态下进行后续输入操作。
应该理解的是，若运算符的输入界面即为字符输入界面，可以直接进行字符输入操作，如图6a～图6c所示，不用切换到字符输入界面。
步骤S36，检测当前显示界面输入的滑动轨迹；
步骤S37，依据该滑动轨迹，得到当前选定字符的划动方向；
按照上述方式选定当前输入的字符后，可以按照数学表达式中该字符在运算符的字符输入位置，将当前选定字符滑动到该字符输入位置，如图6b和图6c所示，电子设备可以检测到用户针对当前选定字符输入的滑动轨迹，从而据此确定出当前选定字符的划动方向，本申请对步骤S36和步骤S37的具体实现方式不做限定，如通过对触摸屏中多个压力传感器感应的参数进行分析得到等等。
步骤S38，获取当前输入的运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系；
本实施例中，电子设备的处理器可以从如步骤S32描述的，预先存储的不同运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系中，查询用户当前输入的运算符，再获取当前输入的运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系。
在一些实施例中，上述预先构建的不同运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系，可以存储至服务器或电子设备本地存储器，当需要查询时，可以通过访问服务器或本地存储器，获取当前输入的运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系，具体实现方式不做限定。
步骤S39，按照获取的对应关系，获取与当前选定字符的划动方向对应的目标字符输入位置；
步骤S310，在该目标字符输入位置输出当前选定字符，以得到数学表达式。
在一些实施例的可选实现方式中，在如图8所示的实施例中，获取当前输入的运算符及其对应的多个字符输入位置之后，本申请还可以利用键盘等输入设备，配合实现当前选定字符及其划动方向的输入，结合上图7a和图7b所示的应用场景，参照图9所示的部分信令流程图，其主要对获取当前选定字符的划动方向的过程进行描述，关于数学表达式输入方法的其他步骤，可以参照上述实施例相应部分的描述，如图9所示，该方法可以包括：
步骤S41，输入设备响应字符选定操作，确定当前选定字符；
步骤S42，输入设备将当前选定字符发送至电子设备的处理器；
步骤S43，输入设备在当前选定字符处于选定状态下，基于对方向键的操作，生成方向指令；
步骤S44，输入设备将该方向指令发送至电子设备的处理器；
步骤S45，处理器接收输入设备发送的当前选定字符及方向指令；
步骤S46，处理器响应方向指令，得到当前选定字符的划动方向。
需要说明的是，关于用户对输入设备的方向键的操作，可以是在输入当前选定字符时完成，也可以在用户按下当前选定字符的按键后，再按下相应的方向键，输入设备得到当前选定字符及方向指令后，再发送至电子设备的处理器，并不局限于本实施例描述的执行顺序。
其中，关于电子设备的处理器确定当前选定字符之后的执行步骤，可以参照图8所示实施例的描述，不再赘述。
综上，在上述实施例中，可以通过手势、组合按键组合等用户操作更加自然、简单便捷的方式，实现与电子设备的交互，快速完成多维信息的信息，以实现数学表达式的输入，降低了用户输入负担，减少了用户操作步骤，且不受电子设备的输入法本身的约束，极大提高了数学表达式的效率、便捷性及普适性。
参照图10，示出了本申请提出的数学表达式输入方法的又一可选示例的流程图，该方法仍可以适用于电子设备，与上文实施例描述的数学表达式输入方法不同的是，本实施例主要对存在运算符嵌套的数学表达式的输入，即该数学表达式的存在某运算符的至少一个字符输入位置处的参数仍存在运算符，在这种场景下，该数学表达式输入方法可以包括但并不局限于：
步骤S51，获取当前输入的数学表达式的运算符；
步骤S52，响应于字符输入操作，得到当前选定字符及其方位信息；
关于步骤S51和步骤S52的实现过程，可以参照上述实施例相应部分的描述，不做赘述。
步骤S53，利用当前选定字符及其方位信息，在当前显示界面输出至少一个预测运算符；
继上述分析，本实施例要输入的数学表达式中存在运算符嵌套使用的情况，那么，用户在输入这部分嵌套的运算符过程中，按照上述方式完成一运算符及其对应的字符、字符方位信息的输入之后，由于此时的方位信息不仅表征该字符将要输入的字符输入位置(该运算符的一字符输入位置)相对于该运算符的结构方位，而且，也表征了该字符将要输入的字符输入位置(将要在该运算符的某一字符输入位置的另一运算符的字符输入位置)，相对于该另一运算符的结构方位。
所以，电子设备可以依据当前选定字符的方位信息，可以确定当前选定字符将要在该运算符的哪个字符输入位置处显示，同时，还可以据此确定与该划动方向对应的字符输入位置排列结构，以得到具有该排列结构的多个字符输入位置的至少一个预测运算符，并在当前显示界面输出该至少一个预测运算符。
需要说明，本申请对步骤S53的具体实现方法不做限定，可以预先针对不同的字符划动方向，存储相匹配的至少一个运算符，这样，在得到当前选定字符的划动方向后，可以直接查询与该划动方向相匹配的至少一个预测运算符，更具体地，在一些实施例的可选实现方式中，可以获取该划动方向表征的运算符结构，再依据该运算符结构表征的运算符对应的多个字符输入位置之间的排列关系，得到具有该运算符结构的至少一个预测运算符，并直接展示在当前显示界面，供用户选择，但并不局限于本申请列举的几种实现方式。
步骤S54，响应于对至少一个预测运算符的选择指令，得到目标输入运算符以及当前选定字符在目标输入运算符中的目标输入位置；
步骤S55，在目标字符输入位置输出当前选定字符及目标输入运算符，且当前选定字符在目标输入运算符中的目标输入位置输出。
针对电子设备当前显示界面输出的至少一个预测运算符，用户可以直接选择当前需要输入的目标输入运算符，以使电子设备能够基于用户对至少一个预测运算符的选择操作，得到目标输入运算符，同时，还能够依据当前选定字符的划动方向，得到该当前选定字符在该目标输入运算符中的目标输入位置，关于该目标输入位置的获取过程，可以参照上述获取当前选定字符在当前输入的运算符中的目标字符输入位置的过程，两者获取过程类似，本申请不再赘述。
应该理解的是，本实施例中，关于当前选定字符及其划动方向、目标输入运算符的输入，可以采用如上文描述的配合用户手指、鼠标、触控笔等实现，也可以利用键盘等输入设备实现，本申请不做详述。
可见，本实施例的电子设备利用用户输入的当前选定字符及其划动方向，不仅能够在运算符的某一字符输入位置上，直接输出该当前选定字符，若数学表达式中，已输入的该运算符的某一字符输入位置上仍存在一个运算符，还可以进一步利用当前选定字符的划动方向，直接获取该字符输入位置上可能要输入的运算符，不需要用户切换到运算符输入模式，筛选所需运算符，再切换会字符输入模式，减少了用户按键操作步骤，提高了数学表达式输入效率。
参照图11，为本申请提出的数学表达式输入装置的一可选实例的结构图，该装置实施例可以与上述方法实施例相对应，该数学表达式输入装置具体可以应用于各种电子设备，如图11所示，该装置可以包括：
运算符获取模块21，用于获取当前输入的目标数学表达式的运算符；
方位信息获取模块22，用于响应于字符输入操作，得到当前选定字符及当前选定字符的方位信息；
其中，该方位信息是在当前选定字符处于选定状态下生成的，本申请对该方位信息包含的内容及其生成方法不做限定。
字符输入模块23，用于利用当前选定字符的方位信息，确定出运算符中的目标字符输入位置，并在目标字符输入位置输出当前选定字符，以得到数学表达式。
在一些实施例的实现方式中，如图12所示，该装置还可以包括：
字符输入位置获取模块24，用于获取运算符对应的多个字符输入位置；
相应地，上述方位信息获取模块22可以包括：
当前选定字符确定单元221，用于响应于字符选定操作，确定当前选定字符；
划动方向获取单元222，用于在当前选定字符处于选定状态下，获取针对当前选定字符输入的划动方向，该划动方向表征运算符的一字符输入位置相对于运算符的结构方位
可选的，该划动方向获取单元222可以包括：
检测单元，用于检测当前显示界面输入的滑动轨迹；
划动方向确定单元，用于依据滑动轨迹，得到当前选定字符的划动方向；
在这种情况下，上述当前选定字符确定单元221可以包括：
第一输出单元，用于输出字符输入界面；
当前选定字符确定单元，用于响应于针对字符输入界面中一字符的选定操作，确定当前选定字符。
或者，上述划动方向获取单元222也可以包括：
方向指令响应单元，用于响应输入设备发送的方向指令，得到当前选定字符的划动方向，方向指令是基于对输入设备的方向键的操作生成的。
在这种情况下，上述当前选定字符确定单元221可以包括：
当前选定字符接收单元，用于接收输入设备发送的当前选定字符，当前选定字符是输入设备响应字符选定操作确定的；
其中，在输出当前选定字符之前，维持当前选定字符处于选定状态。
基于上述实施例的分析，上述字符输入模块23可以包括：
目标字符输入位置选择单元231，用于从多个字符输入位置中，选择与当前选定字符的方位信息相匹配的目标字符输入位置；
字符输出单元232，用于在目标字符输入位置输出当前选定字符，以得到数学表达式。
在一些实施例中，如图13所示，该装置还可以包括：
存储模块25，用于存储多个运算符各自的字符输入位置，以及字符输入位置相对于相应运算符的结构方位；
构建模块26，用于利用字符输入位置相对于相应运算符的结构方位，构建不同运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系；
相应地，上述目标字符输入位置选择单元231可以包括：
对应关系获取单元2311，用于获取当前输入的运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系；
目标字符输入位置获取单元2312，用于按照获取的对应关系，获取与当前选定字符的划动方向对应的目标字符输入位置。
在又一些实施例中，该装置还可以包括：
预测运算符输出模块，用于利用当前选定字符及当前选定字符的方位信息，在当前显示界面输出至少一个预测运算符；
选择指令响应模块，用于响应于对至少一个预测运算符的选择指令，得到目标输入运算符以及当前选定字符在目标输入运算符中的目标输入位置；
相应地，上述字符输入模块23可以包括：
当前选定字符输出单元，用于在目标字符输入位置输出当前选定字符及目标输入运算符，且当前选定字符在目标输入运算符中的目标输入位置输出。
需要说明的是，关于上述各装置实施例中的各种模块、单元等，均可以作为程序模块存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序模块，以实现相应的功能，关于各程序模块及其组合所实现的功能，以及达到的技术效果，可以参照上述方法实施例相应部分的描述，本实施例不再赘述。
本申请还提供了一种存储介质，其上可以存储计算机程序，该计算机程序可以被处理器调用并加载，以实现上述实施例描述的数学表达式输入方法的各个步骤。
参照上图2所示的电子设备的结构示意图，本申请提出的电子设备可以包括通信接口11、存储器12、处理器13、输入设备14及输出设备15等等。存储器可以存储实现上述各方法实施例描述的数学表达式输入方法的程序，处理器可以加载并执行该存储器存储的程序，实现相应实施例描述的数学表达式输入方法的各个步骤，具体实现过程可以参照上述方法实施例相应部分的描述。
在一些实施例中，上述电子设备还可以包括应用库，用于接收处理器分析信息后所执行的系统应用，本申请对该系统应用的类型不作限定，上述输入设备14、存储器13的数量均可以是多个。
在一些实现方式中，第一存储器可以记录用户选择的当前选定字符，以及用户在输入当前选定字符时输入的方位(即方位信息)，该方位可以是通过对各种传感器所感应的参数进行分析判定得到的，所以说，在对当前选定字符的方位检测过程中，通常可以包括方位信息的感知及判定等，具体实现过程不做限定。其中，对于上述传感器所感应到的参数可以发送至处理器进行分析，以得到所需的方位信息。
若本申请可以预先建立不同运算符中各字符输入位置与不同划动方向的对应关系，该对应关系可以存储至第二存储器，这样，在实际应用中，得到当前选定字符的方位信息后，处理器可以先利用该方位信息，及预先存储的各运算符的结构进行方位匹配，包括运算符结构本身的匹配，以及如手势、方向键等方位信息的分析及匹配等等，以得到当前选定字符在已输入运算符上的目标字符输入位置，具体方法过程可以参照上述方法实施例相应部分的描述。
需要说明，关于电子设备的组成结构，以及各组成部件所实现的功能，以及各组成部件相互配合所实现的技术效果等，可以参照上述实施例相应部分的描述，本实施例不再赘述。
另外，本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
且，本说明书中各个实施例采用递进或并列的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、电子设备而言，由于其与实施例公开的方法对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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