一道2015年百度笔试编程题-四则运算计算器

一、引言

        看着自己的写的文章被很多人看，心里觉得暖暖的，一丝丝的成就感，激励着我坚持每天抽点时间写点对自己有用，对大家有用的文章。谢谢大家的关注，我会继续坚持努力。同时也写给未来的自己。言归正传，昨天参加了百度的在线笔试题，看到几道题目，拿出来和大家分享。

二、题目描述

        编写一个四则运算计算器。

就是输入一个数学表达式，给出计算结果。如：输入1*5-10+15 输出：10.

        原题截图（可能有点看不清）：

        

三、代码

       先把代码贴出来，再逐步分析：顺便说一句，我是用java来实现的

package test;

import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;

public class BaiduTest {

	private static Stack<Character> opeStack = new Stack<Character>();
	private static Stack<Integer> numStack = new Stack<Integer>();

	private static StringBuilder in = new StringBuilder();
	private static StringBuilder number = new StringBuilder();

	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		while (sc.hasNextLine()) {
			System.out.println(cal(sc.nextLine()));
		}
		sc.close();
	}

	public static int cal(String input) {
		in.append(input);
		while (in.length() > 0) {
			char temp = in.charAt(0);
			in.delete(0, 1);//读一位，删除一位，从左至右
			if (temp > '0' && temp < '9') {
				number.append(temp);//如果temp是数字，则追加到number上
			} else {
				if (!"".equals(number.toString())) {
					//如果number不为空，则将number加入到数字堆栈
					int num = Integer.parseInt(number.toString());
					numStack.push(num);
					number.delete(0, number.length());//清空number
				}
				while (!opeStack.isEmpty() && !compare(temp)) {//如果操作栈不为空并且compare返回为false，则进行计算
					int num2 = numStack.pop();
					int num1 = numStack.pop();
					char ope = opeStack.pop();
					cal0(ope, num1, num2);//计算
				}
				if (temp != '#' && compare(temp)) {//如果是
					opeStack.push(temp);//如果栈空或者上一个操作符是+、-，并且temp是*、/时，将temp入栈
				}
			}
		}
		//算式读完了，将最后一个数入栈
		if (number.length() > 0) {
			int num = Integer.parseInt(number.toString());
			numStack.push(num);
		}
		//按入栈顺序计算算式
		while (!opeStack.isEmpty()) {
			int num2 = numStack.pop();
			int num1 = numStack.pop();
			cal0(opeStack.pop(), num1, num2);
		}

		return numStack.pop();//将最后的计算结果返回
	}

	public static void cal0(char ope, int num1, int num2) {
		//进行两个数的计算。并将计算结果作为下一个次的操作数
		switch (ope) {
		case '+':
			numStack.push(num1 + num2);
			break;
		case '-':
			numStack.push(num1 - num2);
			break;
		case '*':
			numStack.push(num1 * num2);
			break;
		case '/':
			numStack.push(num1 / num2);
			break;
		}
	}

	public static boolean compare(char operation) {
		if (opeStack.isEmpty())
			return true;
		char last = opeStack.peek();//获取操作栈栈顶元素，未出栈

		switch (operation) {
		//如果是下一个计算是+、-计算，则返回false，并计算上一个操作
		//如：读到1+2+3，当读到第二个+时，可先计算出1+2的值了
		case '+':
			return false;
		case '-':
			return false;
		case '*':
			//如果下一个计算是*、/，并且上一个计算不是+、-，则可以进行上一个计算，如：读到：1*2/9，当读到/时，则可以先计算1*2
			//如果下一个计算是*、/时，并且上一个计算是+、-，则不进行计算，继续向前读，如读到1+2*3，当读到*时，则不进行1+2的计算，继续读算式
			if (last == '+' || last == '-')
				return true;
			return false;
		case '/':
			if (last == '+' || last == '-')
				return true;
			return false;
		}
		return true;
	}

}

四、代码分析

（1）首先如何获取输入？

        Java的标准输入用Scanner 用来获取标准输入，Scanner每次获取一整行scan.nextLine()，拿到了一个数学表达式就该处理了;

（2）如何将一个字符串解析为一个表达式？

        先将String转为StringBuilder，StringBuilder提供了更加方便操作字符串的方法，而且节省内存。

        按位读取字符，如果是数字，则写入StringBuilder number,如果是连续的数字，则追加再后面，如12+……。

（3）如何确定合适进行算式计算？

        四个符号就可以确定：如1+1+，当读到第二个+时，则可以进行前一个算式。如果是1+1*，当读到*时，不能进行第一个算式的计算，如果是1*1+，当读到+时，可以进行第一个算式计算，如果是1*1*时，当读到第二个算式时，可以计算第一个算式的计算。总共就以上四种情况，当无法进行第一个算式时则继续读入算式，读到下个时，可以以此进行上一个判断。

（4）计算结果如何处理

       计算结果则压入栈顶做为下一次计算的一个操作数。

五、总结

    想清楚以上的几个问题，基本就可以写出程序了，大家试试吧。