JAVA实现字符串四则运算

一.问题描述：

由于JAVA作业要做一个计算器，然后计算器前端输出的是一个不带括号的四则表达式字符串。像“9.0*56-23/4747+8*7=”这样，然后我要把输出的结果返回给它。

二.思路：

1.首先想到有优先级，先算乘除后算加减。可以用中缀表达式转后缀表达式进行计算。但是我想不到怎么用中缀表达式构造二叉树，只要构造完了后序遍历一下就出结果了。此方法卒。

2.想以前学过逆波兰表达式好像用栈可以计算出这种表达式的值。

以前的博客：

后缀表达式求值：http://blog.csdn.net/h992109898/article/details/50636108

中缀表达式转后缀表达式：http://blog.csdn.net/h992109898/article/details/50636275

尴尬，好像用上面2篇博客就可以完美解决这个问题了。

不过说一说现在的思路：

维护一个栈：扫描字符串

（1）遇到数字入栈（包括小数点）

（2）遇到+号或者-号，检查前面是否有*号或者/号。再检查前面是否有+号或者-号。

弹栈直到遇到前面相应的符号，保存表达式右边结果。弹掉符号，再弹栈遇到下一个符号或者栈空。进行对应操作。

（3）遇到*号或者/号，检查前面是否有*号或者/号。

弹栈直到遇到前面相应的符号，保存表达式右边结果。弹掉符号，再弹栈遇到下一个符号或者栈空。进行对应操作。

说明：在（2）中先检测*号或者/号，保证了栈中加号之前一定不会有*号或者/号，因为如果加号之前存在*号或者/号，此时的+号会进行弹栈。因此（3）中无需检测+号或者-号。并且栈中不会存在多于2个+号或者-号。

三.代码：

import java.util.Stack;

public class ExpressionToDouble {
	private static boolean isNumber(char ch){
		return ch == '.' || (ch >= '0' && ch <= '9'); 
	}
	
	private static void hasAddOrSub(Stack s, char opration){
		StringBuilder number = new StringBuilder();
		while(true){
			char cur = s.peek();
			if (cur == opration)
				break;
			
			number.insert(0, cur);
			s.pop();
		}
		
		s.pop();
		double right = Double.parseDouble(number.toString());
		number.replace(0, number.length(), "");
		
		while(!s.isEmpty()){
			char cur = (char)s.peek();
			number.insert(0, cur);
			s.pop();
		}
		
		double left = Double.parseDouble(number.toString());
		number.replace(0, number.length(), "");
		
		double res = 0;
		if (opration == '+')
			res = left + right;
		else
			res = left -right;
		String str = res + "";
		for(char chr : str.toCharArray()){
			s.push(chr);
		}
	}

	private static void hasMulOrDiv(Stack s, char opration){
		StringBuilder number = new StringBuilder();
		while(true){
			char cur = s.peek();
			if (cur == opration)
				break;
			
			number.insert(0, cur);
			s.pop();
		}
		
		s.pop();
		double right = Double.parseDouble(number.toString());
		number.replace(0, number.length(), "");
		
		while(!s.isEmpty()){
			char cur = s.peek();
			if (cur == '+' || cur == '-')
				break;
			number.insert(0, cur);
			s.pop();
		}
		
		double left = Double.parseDouble(number.toString());
		number.replace(0, number.length(), "");
		double res = 0;
		if (opration == '*')
			res = left * right;
		else
			res = left / right;
		
		String str = res + "";
		for(char chr : str.toCharArray()){
			s.push(chr);
		}
	}
	
	private static boolean checkInfo(char []datas){
		for(int i = 0; i < datas.length-1; i++){
			if (!isNumber(datas[i]) && !isNumber(datas[i+1]))
				return false;
			if (datas[i] == '.' && datas[i+1] == '.')
				return false;
		}
		return true;
	}
	
	public static String StringToRes(String info){
		Stack s = new Stack();
		char []datas = info.toCharArray();
		if (!checkInfo(datas))
			return "";
		boolean hasAdd = false;
		boolean hasSub = false;
		boolean hasMul = false;
		boolean hasDiv = false;
		
		for (char ch : datas){
			if (isNumber(ch)){
				s.push(ch);
			}
			else{
				switch(ch){
				case '+':
					if (hasMul){
						hasMulOrDiv(s, '*');
						hasMul = false;
					}
				
					if (hasDiv){
						hasMulOrDiv(s, '/');
						hasDiv = false;
					}
					
					if (hasAdd){
						hasAddOrSub(s, '+');
						hasAdd = false;
					}
					
					if (hasSub){
						hasAddOrSub(s, '-');
						hasSub = false;
					}
					
					s.push(ch);
					hasAdd = true;
					break;
				case '-':
					if (hasMul){
						hasMulOrDiv(s, '*');
						hasMul = false;
					}
				
					if (hasDiv){
						hasMulOrDiv(s, '/');
						hasDiv = false;
					}
					
					if (hasAdd){
						hasAddOrSub(s, '+');
						hasAdd = false;
					}
					
					if (hasSub){
						hasAddOrSub(s, '-');
						hasSub = false;
					}
					
					s.push(ch);
					hasSub = true;
					break;
				case '*':
					if (hasMul){
						hasMulOrDiv(s, '*');
						hasMul = false;
					}
				
					if (hasDiv){
						hasMulOrDiv(s, '/');
						hasDiv = false;
					}
					s.push(ch);
					hasMul = true;
					break;
				case '/':
					if (hasMul){
						hasMulOrDiv(s, '*');
						hasMul = false;
					}
				
					if (hasDiv){
						hasMulOrDiv(s, '/');
						hasDiv = false;
					}
					s.push(ch);
					hasDiv = true;
					break;
				case '=':
					if (hasMul){
						hasMulOrDiv(s, '*');
						hasMul = false;
					}
				
					if (hasDiv){
						hasMulOrDiv(s, '/');
						hasDiv = false;
					}
					
					if (hasAdd){
						hasAddOrSub(s, '+');
						hasAdd = false;
					}
					
					if (hasSub){
						hasAddOrSub(s, '-');
						hasSub = false;
					}
					
					StringBuilder number = new StringBuilder();
					while(!s.isEmpty()){
						char cur = (char)s.peek();
						number.insert(0, cur);
						s.pop();
					}
					return number.toString();
					
				}
			}
		}
		return "";
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(StringToRes("78.54-24.34*54+24/23="));
	}

}