算术表达式求解java实现

时间：2025-05-13 07:52:47
  • package ;   
  •   
  • import ;   
  •   
  • public class ArithExpression {   
  •     private String expression;     //定义算术表达式的域   
  •     private String errorMessage;   //定义错误信息域   
  •     private String result = "0";   //定义表达式的结果   
  •   
  •     public ArithExpression() {   
  •         expression = null;   
  •         errorMessage = null;   
  •     }   
  •     public ArithExpression(String str) {   
  •         expression = str;   
  •     }   
  •        
  •     public boolean isDigit(char ch) {         //判断表达式中的字符是否为数字？   
  •         String digits = "0123456789";   
  •         if((ch) == -1) {   
  •             return false;   
  •         } else {   
  •             return true;   
  •         }   
  •     }   
  •     public boolean isOperator(char ch) {      //判断表达式中的字符是否为操作符？   
  •         String operators = "+-*/";   
  •         if((ch) == -1) {   
  •             return false;   
  •         } else {   
  •             return true;   
  •         }   
  •     }   
  •     public boolean isParenthese(char ch) {    //判断表达式中的字符是否为小括号？   
  •         String parentheses = "()";   
  •         if((ch) == -1) {   
  •             return false;   
  •         } else {   
  •             return true;   
  •         }   
  •     }   
  •     private int charCount(char ch) {          //表达式中某个字符的个数   
  •         int count = 0;   
  •         for(int i=0; i<(); i++) {   
  •             if((i) == ch) {   
  •                 count++;   
  •             }   
  •         }   
  •         return count;   
  •     }   
  •     public boolean isLegal() {                //判断表达式是否合法？   
  •         //检验表达式中是否有不合法的字符   
  •         if(() == 0) {   
  •             errorMessage = "表达式为空……";   
  •             return false;   
  •         }   
  •         for(int i=0; i<(); i++) {   
  •             if("0123456789.+-*/()".indexOf((i))== -1) {   
  •                 errorMessage = "表达式中第"+(i+1)+"个字符不合表达式的要求！请仔细检查……";   
  •                 return false;   
  •             }   
  •         }   
  •         //检验表达式中括号个数是否匹配   
  •         if(charCount('(') != charCount(')')) {   
  •             errorMessage = "请检查括号个数是否匹配！";   
  •             return false;   
  •         }   
  •         //检验第一个字符和最后一个字符是否合法   
  •         if("-0123456789(".indexOf((0))==-1 ||   
  •             "0123456789)".indexOf((()-1))==-1){   
  •             errorMessage = "请检查第一个字符或者最后一个字符是否合法！";   
  •             return false;   
  •         }   
  •         //检查剩余字符是否合法   
  •         for(int j=1; j<()-1; j++) {   
  •             //对括号的要求   
  •             if((j) == '(') {   
  •                 if("+-*/(".indexOf((j-1))==-1 ||   
  •                     "0123456789(-".indexOf((j+1))==-1) {   
  •                     errorMessage = "表达式中第"+(j+1)+"个字符'('处有错误,请仔细检查……";   
  •                     return false;   
  •                 }   
  •             }   
  •             if((j) == ')') {   
  •                 if("+-*/)".indexOf((j+1))==-1 ||   
  •                     "0123456789)".indexOf((j-1))==-1) {   
  •                     errorMessage = "表达式中第"+(j+1)+"个字符')'处有错误,请仔细检查……";   
  •                     return false;   
  •                 }   
  •             }   
  •             //操作数两边必须为数字   
  •             if(isOperator((j))) {   
  •                 //对于‘-’来说可以是操作符也可以是负号   
  •                 if((j) == '-'    
  •                     && ("0123456789)(".indexOf(((j-1)))!=-1 || "".indexOf(((j-1)))!=-1)   
  •                     && "0123456789(".indexOf((j+1))!=-1) {   
  •                     continue;   
  •                 } else if((j) == '/' && (j+1) == '0') {   
  •                     errorMessage = "被除数为0是不符合算术运算的……";   
  •                     return false;   
  •                 } else {   
  •                     if("0123456789)".indexOf(((j-1)))==-1    
  •                             || "0123456789(".indexOf((j+1))==-1) {   
  •                         errorMessage = "表达式中第"+(j+1)+"个字符处有错误,请仔细检查……";   
  •                         return false;   
  •                     }   
  •                 }   
  •             }   
  •             //对小数点的要求   
  •             if((j) == '.') {   
  •                 if(!isDigit((j-1)) || !isDigit((j+1))) {   
  •                     errorMessage = "表达式中第"+(j+1)+"个字符'.'处有错误,请仔细检查……";   
  •                     return false;   
  •                 }   
  •             }   
  •         }   
  •         return true;   
  •     }   
  •     public String getErrorMessage() {         //得到表达式的错误信息   
  •         return errorMessage;   
  •     }   
  •     private String value(String str) {        //计算最简表达式的值，不含括号，私有方法   
  •         Stack<Double> staOperand = new Stack<Double>();   
  •         Stack<String> staOperator = new Stack<String>();   
  •         Double res = new Double(0);   
  •         int j = 0;   
  •         if((0) == '-') {   
  •             str = "0"+str;   
  •         }   
  •         for(int i=0; i<(); i++) {   
  •             if(i == ()-1) {   
  •                 res = new Double(((j, i+1)));   
  •                 (res);   
  •                 while(!()) {   
  •                     double a = ();   
  •                     double b = ();   
  •                     switch(().charAt(0)) {   
  •                         case '+': res = new Double(a+b); break;   
  •                         case '-': res = new Double(b-a); break;   
  •                         case '*': res = new Double(a*b); break;   
  •                         case '/': res = new Double(b/a); break;   
  •                     }   
  •                     (res);                  
  •                 }   
  •                 break;   
  •             }   
  •             if("+-*/".indexOf((i)) != -1) {   
  •                 if((i) == '-') {   
  •                     if("+-*/".indexOf((i-1)) != -1) {   
  •                         j = i;   
  •                         continue;   
  •                     }   
  •                 }   
  •                 (new Double(((j, i))));   
  •                 j = i+1;   
  •                    
  •                 if(()) {   
  •                     ((i)+"");   
  •                 } else {   
  •                     if("*/".indexOf((i))!=-1 && "+-".indexOf(())!=-1) {   
  •                         ((i)+"");   
  •                     }   
  •                     if("*/".indexOf((i))!=-1 && "*/".indexOf(())!=-1) {   
  •                         double a = ();   
  •                         double b = ();   
  •                         if(().equals("*")) {   
  •                             res = new Double(a*b);   
  •                         } else {   
  •                             res = new Double(b/a);   
  •                         }   
  •                         ((i)+"");   
  •                         (res);   
  •                     }   
  •                     if("+-".indexOf((i))!=-1){   
  •                         double a = ();   
  •                         double b = ();   
  •                         switch(().charAt(0)) {   
  •                             case '+': res = new Double(a+b); break;   
  •                             case '-': res = new Double(b-a); break;   
  •                             case '*': res = new Double(a*b); break;   
  •                             case '/': res = new Double(b/a); break;   
  •                         }   
  •                         ((i)+"");   
  •                         (res);   
  •                     }   
  •                 }                  
  •             }   
  •         }   
  •         return res+"";   
  •     }   
  •     public String getResult() {               //对表达式进行运算并输出其结果   
  •         String strTemp = expression;   
  •         String resTemp = "0";  //存放临时结果   
  •         int left = 0;   
  •         int right = 0;   
  •         while((')') != -1) {   
  •             right = (')');   
  •             left = (0, right).lastIndexOf('(');   
  •             resTemp = value((left+1, right));   
  •             strTemp = (0, left) + resTemp +(right+1);   
  •         }   
  •         result = value(strTemp);   
  •         return result;   
  •     }   
  •     public String toString() {                //重写toString方法   
  •         return expression;   
  •     }   
  • }  

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