Java 复杂计算器的实现

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。

 

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评论

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