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cuisuqiang
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Java 复杂计算器的实现

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已经两次有公司面试上机,做这个题目,下面说一下实现思路。

 

要求:给予的字符串是标准可以做有效运算的字符串,只包含加减乘除和数字,其中最前和最后是数字

思路:先把字符串以运算符进行分割,把数字和运算符放到集合中。然后先做乘除运算,因为乘除必须先做。然后做加减计算,最后打印结果。

备注:这里只是实现思路,没有SWING实现。下面计算:30*1+4*2*10-10+40/20的结果。

 

实现代码如下,关键地方带有注释:

package test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * 复杂计算器
 * @author 崔素强
 */
public class Calculator {
	public static void main(String[] args) {
		// 规则,只能出现数字和加减乘除符号,最前和最后都是数字,即字符串能有效计算的
		String text = "30*1+4*2*10-10+40/20";
		
		// 计算内容分割		
		List<String> numList = new ArrayList<String>();
		int splitIndex = 0;
		for(int i=0;i<text.length();i++){
			char c = text.charAt(i);
			if(c == '+'||c == '-'||c=='*'||c=='/'){
				numList.add(text.substring(splitIndex, i));
				numList.add(c+"");
				splitIndex = i+1;
			}
		}
		// 因为使用符号做判断,增加前一位和符号,所以最后一位数字不会在循环里处理
		numList.add(text.substring(splitIndex, text.length()));
		
		System.out.println("====分割后====");
		for(int i=0;i<numList.size();i++){
			System.out.println(i + " -> " + numList.get(i));
		}
		
		// 先做乘除计算
		List<String> list = new ArrayList<String>();
		Integer temp = null; // 用于做乘除计算临时变量
		for(int i=1;i<numList.size();i+=2){ // 这里只循环运算符号
			if("+".equals(numList.get(i))||"-".equals(numList.get(i))){
				if(null != temp){ // 存在临时变量,说明前面进行过乘除计算
					list.add(temp.toString());
					temp = null;
				} else {
					list.add(numList.get(i-1));
				}
				list.add(numList.get(i)); // 把符号加进去
				if(i==numList.size()-2) { // 处理到最后时遇到直接处理
 
					list.add(numList.get(i+1));
				
				
}
			}else if("*".equals(numList.get(i))){
				if(null == temp){
					temp = Integer.parseInt(numList.get(i-1)) * Integer.parseInt(numList.get(i+1));
				}else{
					temp = temp * Integer.parseInt(numList.get(i+1));
				}
				if(i==numList.size()-2) { // 处理到最后时遇到直接处理
					list.add(temp.toString());
					temp = null;
				}
			}else if("/".equals(numList.get(i))){
				if(null == temp){
					temp = Integer.parseInt(numList.get(i-1)) / Integer.parseInt(numList.get(i+1));
				}else{
					temp = temp / Integer.parseInt(numList.get(i+1));
				}
				if(i==numList.size()-2) { // 处理到最后时遇到直接处理
					list.add(temp.toString());
					temp = null;
				}
			}
		}
		System.out.println("====乘除后====");
		for(int i=0;i<list.size();i++){
			System.out.println(i + " -> " + list.get(i));
		}
		
		// 再做加减计算
		Integer sum = Integer.parseInt(list.get(0)); // 第一位不会在循环里处理
		for(int i=1;i<list.size();i+=2){ // 这里只循环运算符号
			if("+".equals(list.get(i))){
				sum += Integer.parseInt(list.get(i+1));
			}else if("-".equals(list.get(i))){
				sum -= Integer.parseInt(list.get(i+1));
			}
		}
		
		System.out.println("====最终值====");
		// 打印结果
		System.out.println(sum);
	}
}

 

打印结果:

====分割后====
0 -> 30
1 -> *
2 -> 1
3 -> +
4 -> 4
5 -> *
6 -> 2
7 -> *
8 -> 10
9 -> -
10 -> 10
11 -> +
12 -> 40
13 -> /
14 -> 20
====乘除后====
0 -> 30
1 -> +
2 -> 80
3 -> -
4 -> 10
5 -> +
6 -> 2
====最终值====
102

 

其中分割和加减计算比较简单,乘除运算需要使用临时变量和做到最后时的判断,稍微复杂。

 

请您到ITEYE网站看 java小强 原创,谢谢!

http://cuisuqiang.iteye.com/ 

自建博客地址:http://www.javacui.com/ ,内容与ITEYE同步!

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25 楼 wangyonglin1123 2015-10-14  
http://download.csdn.net/detail/wangyonglin1123/9180691[size=xx-large][/size]
下载地址,非常好用的java源代码
24 楼 wangyonglin1123 2015-10-14  
http://download.csdn.net/detail/wangyonglin1123/9180691


本人亲自写的,非常好用,下载地址

http://download.csdn.net/detail/wangyonglin1123/9180691
23 楼 JieyiQ2014 2014-04-21  
JieyiQ2014 写道
可以用一下思路来做:
1.解析输入字符串,形成数组。
2.将数组转化成一个树,其中,叶子节点都是数字(操作数),非叶子节点都是操作符(运算符)。
3.将树按照根优先原则转化为一个堆栈,其中的元素按照运算式的逆波兰式存储。
4.将堆栈中的运算符与数字计算得出结果。

这样的话,不仅可以加减乘除,还可以扩展到任何运算,甚至包括自定义的运算。


已经做好了,参照:http://jieyiq2014.iteye.com/blog/2047499
22 楼 cuisuqiang 2014-04-17  
zhanghq0717 写道
如果最后的一个运算符号是+或者-的话 ,你写的貌似是没有把最后一个数给进去吧?做乘除运算的时候

是有这个问题,在符号是+或—的时候,遇到最后,把最后一个字符加进去也要把最后一个字符加进去
if(i==numList.size()-2) { // 处理到最后时遇到直接处理
list.add(numList.get(i+1));
}
21 楼 zhanghq0717 2014-04-16  
如果最后的一个运算符号是+或者-的话 ,你写的貌似是没有把最后一个数给进去吧?做乘除运算的时候
20 楼 cuisuqiang 2014-04-16  
SongQi 写道
用动态语言做,最简单。spring3.0以后好像引入了SpEL,不知道可不可以解决这个问题。

方法很多,面试看思路
19 楼 cuisuqiang 2014-04-16  
JieyiQ2014 写道
可以用一下思路来做:
1.解析输入字符串,形成数组。
2.将数组转化成一个树,其中,叶子节点都是数字(操作数),非叶子节点都是操作符(运算符)。
3.将树按照根优先原则转化为一个堆栈,其中的元素按照运算式的逆波兰式存储。
4.将堆栈中的运算符与数字计算得出结果。

这样的话,不仅可以加减乘除,还可以扩展到任何运算,甚至包括自定义的运算。

抓紧写一个示例出来,呵呵呵
18 楼 JieyiQ2014 2014-04-16  
可以用一下思路来做:
1.解析输入字符串,形成数组。
2.将数组转化成一个树,其中,叶子节点都是数字(操作数),非叶子节点都是操作符(运算符)。
3.将树按照根优先原则转化为一个堆栈,其中的元素按照运算式的逆波兰式存储。
4.将堆栈中的运算符与数字计算得出结果。

这样的话,不仅可以加减乘除,还可以扩展到任何运算,甚至包括自定义的运算。
17 楼 SongQi 2014-04-14  
用动态语言做,最简单。spring3.0以后好像引入了SpEL,不知道可不可以解决这个问题。
16 楼 cuisuqiang 2014-04-03  
freezingsky 写道
这个知识在数据结构里曾经讲过,正常而且有效的做法是使用栈来做。当然如果你想偷懒的话,可以直接用js引擎或者是jpel等东西直接eval

面试的话,主要看思路,按实现来说的话,有很多种
15 楼 cuisuqiang 2014-04-03  
mr_zhang2011 写道
    System.out.println("====乘除后===="); 
        for(int i=0;i<numList.size();i++){ 
            System.out.println(i + " -> " + numList.get(i)); 
        }

错了吧 应该为list.size()

是写错了
14 楼 freezingsky 2014-04-02  
这个知识在数据结构里曾经讲过,正常而且有效的做法是使用栈来做。当然如果你想偷懒的话,可以直接用js引擎或者是jpel等东西直接eval
13 楼 mr_zhang2011 2014-04-02  
    System.out.println("====乘除后===="); 
        for(int i=0;i<numList.size();i++){ 
            System.out.println(i + " -> " + numList.get(i)); 
        }

错了吧 应该为list.size()
12 楼 cuisuqiang 2014-04-02  
LY_NullPoint 写道
目的是学习的话建议看看使用了AST的实现方案

回头看看
11 楼 cuisuqiang 2014-04-02  
mfkvfn 写道
你可以试试这个代码
String exp= "30*1+4*2*10-10+40/20";
ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("js");        
System.out.println(engine.eval(exp));

谢谢分享,学习了
10 楼 cuisuqiang 2014-04-02  
hxr521521 写道
偷懒用java的动态编译做,高大上用栈做

因为是面试题,主要考思路
9 楼 mfkvfn 2014-04-02  
你可以试试这个代码
String exp= "30*1+4*2*10-10+40/20";
ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("js");        
System.out.println(engine.eval(exp));
8 楼 LY_NullPoint 2014-04-02  
目的是学习的话建议看看使用了AST的实现方案
7 楼 pop1030123 2014-04-02  
pop1030123 写道
一般都用栈实现啦

如果现加上括号,大数运算就更流弊了
6 楼 pop1030123 2014-04-02  
一般都用栈实现啦

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