字符串的四則運算表達式

chnmagnus 發布于2019-08-16 18:25 / 844人閱讀

摘要：支持括號小數負數也行運算數字運算符沒有括號正常運算括號內的值都取完了，刪除括號左右括號齊全先算括號內的一個包含數字的列表和一個包含運算符的列表形式可能會有空字符串符號列表同時出現從左至右運算同時出現從左

    public static void main(String[] args) {
        // 支持括號 小數 負數
        String statement = "-10/(4.5+5.5)*(-4-6+20)/-2"; // 10/(-2) 也行
        System.out.println(calculate(statement));
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    private static double calculate(String statement){
        Object[] result = filter(statement);
        // 運算數字
        List numList = (List) result[0];
        // 運算符
        List symbolList = (List) result[1];
        while (!symbolList.isEmpty()) {
            int index = symbolList.indexOf("(");
            if (index == -1) {
                // 沒有括號正常運算
                realCalculate(numList, symbolList);
            } else {
                int right = symbolList.indexOf(")");
                if (right == index + 1) {
                    // 括號內的值都取完了，刪除括號
                    symbolList.remove(index);
                    symbolList.remove(index);
                    continue;
                }
                // 左右括號齊全 先算括號內的
                if (right != -1) {
                    List doubles = numList.subList(index, right);
                    List subChars = symbolList.subList(index + 1, right);
                    realCalculate(doubles, subChars);
                }
            }
        }
        return numList.get(0);
    }

    /**
     * @return 一個包含數字的列表和一個包含運算符的列表
     */
    private static Object[] filter(String statement) {
        // 形式 123,456,789 可能會有空字符串
        StringBuilder nums = new StringBuilder();
        // 符號列表
        List symbolList = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < statement.length(); i++) {
            char c = statement.charAt(i);
            if (c == "-" && (i == 0 || statement.charAt(i - 1) == "(" 
            || statement.charAt(i - 1) == "*" || statement.charAt(i - 1) == "/")) {
                nums.append(c).append(statement.charAt(i + 1));
                i++;
            } else if (Character.isDigit(c) || c == ".") {
                nums.append(c);
            } else {
                symbolList.add(c);
                nums.append(",");
            }
        }

        String[] ss = nums.toString().split(",");
        List numList = new ArrayList<>();
        for (String num : ss) {
            if (!num.isEmpty()) {
                numList.add(Double.parseDouble(num));
            }
        }
        return new Object[]{numList, symbolList};
    }

    private static void realCalculate(List numList, List symbolList) {
        while (!symbolList.isEmpty()) {
            int index = symbolList.indexOf("*"), tmp;
            double value = 0.0D;
            if (index != -1 && (tmp = symbolList.indexOf("/")) != -1) {
                // 同時出現 * / 從左至右運算
                if (index < tmp) {
                    value = numList.remove(index) * numList.remove(index);
                } else {
                    index = tmp;
                    value = numList.remove(index) / numList.remove(index);
                }
            } else if (index != -1) {
                value = numList.remove(index) * numList.remove(index);
            } else if ((index = symbolList.indexOf("/")) != -1) {
                value = numList.remove(index) / numList.remove(index);
            } else if ((index = symbolList.indexOf("+")) != -1 && (tmp = symbolList.indexOf("-")) != -1) {
                // 同時出現 + - 從左至右運算
                if (index < tmp) {
                    value = numList.remove(index) + numList.remove(index);
                } else {
                    index = tmp;
                    value = numList.remove(index) - numList.remove(index);
                }
            } else if (index != -1) {
                value = numList.remove(index) + numList.remove(index);
            } else if ((index = symbolList.indexOf("-")) != -1) {
                value = numList.remove(index) - numList.remove(index);
            }
            // 刪除運算符
            symbolList.remove(index);
            // 將計算結果放回列表，待下次計算
            numList.add(index, value);
        }
    }

總結一下

我的方法是先從括號的算起，根據運算符索引查找運算數索引，從而進行計算，算完后刪除運算符和運算數，并將運算結果放回待運算的列表

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