暑假自学Java期间，为了练习Java编写的计算器001版本
1 import java.util.ArrayList;
2 //v1.0支持+-*/，负号
3 import java.util.Scanner;
4 public class Caculator_001
5 {
6 public static void main(String[] args)
7 {
8 Scanner input=new Scanner(System.in);
9 double result;
10 String strIn;//="1+(2-3*(5+1)/(-4+2*(-6))-3*(+6-(-2)))+6*(5-4)";
11 System.out.println("请输入需要计算的式子：(不要有空格）");
12 strIn=input.nextLine();
13 center(strIn);
14
15 input.close();
16 }
17
18 private static void center(String strIn)//计算器主体
19 {
20 //计算前进行验证处理
21 judge(strIn);
22 String str0=strIn;//留存备份
23 strIn=minus(strIn);//负号
24 strIn=plus(strIn);//正号
25 strIn=addBrackets(strIn);//保持最外围有括号
26 ArrayList<String> jiSuan1=new ArrayList<String>();
27 ArrayList<Double> jiSuan2=new ArrayList<Double>();
28 ArrayList<Double> re=new ArrayList<Double>();
29 ArrayList<Double> num=separateNum(strIn);//分离数字
30 ArrayList<Integer> serNum=new ArrayList<Integer>();
31 ArrayList<String> sym=separateSym(strIn);//分离运算符
32 serNum=serialNumber(sym);//统计数字
33 double result=0;//总计算结果
34 int cm=brackets0(sym);//总括号数
35 int bra [][]=new int[cm][2];
36 bra=brackets(sym);//括号统计
37
38 int m=0;//m 最大层数
39 for(int i=0;i<bra.length;i++)
40 {
41 if(m<bra[i][0])
42 {
43 m=bra[i][0];
44 }
45 }
46 int i=0,k,t=0,d,f=1,g=1,n,r1=-1,r2=0,l1=-1,l2=-1;//t,d 相对应的一对括号
47 for(i=m;i>=0;i--)//层数循环
48 {
49 for(t=0;t<bra.length;t++)
50 {
51 if(bra[t][0]==i)//每一对括号
52 {
53 d=t;
54 jiSuan1.clear();//清空
55 jiSuan2.clear();
56 re.clear();
57 for(;;)//找出相对应的另一半括号
58 {
59 d++;
60 if(bra[d][0]==bra[t][0])
61 {
62 break;
63 }
64 }
65 l1=bra[t][1];
66 r1=bra[d][1];
67 for(k=bra[t][1]+2;k<bra[d][1];k+=2)//将需要计算的部分输入jiSuan1中
68 {
69
70 jiSuan1.add(sym.get(k));
71 /*if(g1==1)
72 {
73 k1=k;
74 g1=0;
75 }*/
76 }
77 // sym.add(bra[t][0],"0");
78 for(k=0,g=1,l2=0,r2=0;k<serNum.size();k++)//将需要计算的部分输入jiSuan2中serNum.get(k)
79 {
80 n=serNum.get(k);
81 if(n>bra[t][1]&&n<bra[d][1])
82 {
83 jiSuan2.add(num.get(k));
84 r2++;
85 if(g==1)
86 {
87 l2=k;
88 g=0;
89 }
90 }
91 }
92 for(int x=l1;x<=r1&&l1>=0&&r1>=0;x++)
93 {
94 sym.set(x, "@");
95 }
96 //调用函数计算
97 result=caculate(jiSuan1,jiSuan2);
98 //删除
99 int z=l1;
100 while(z>=0)
101 {
102 sym.remove(z);
103 z=sym.indexOf("@");
104
105 }
106 sym.add(l1,"0");
107 for(z=0;z<r2;z++)
108 {
109 num.remove(l2);
110 }
111 num.add(l2, result);
112 //计算
113 bra=brackets(sym);
114 serNum=serialNumber(sym);
115 //System.out.println(d);
116 t=0;
117 }
118 }
119 }
120 output(str0,result);
121
122 }
123
124 private static ArrayList<String> sToA(String s) //将 String 转化为 ArrayList
125 {
126 ArrayList<String> a=new ArrayList<String>();
127 for(int i=0;i<s.length();i++)
128 {
129 a.add(s.substring(i, i+1));
130 }
131 return a;
132
133 }
134 private static String aToS(ArrayList<String> a) //将 String 转化为 ArrayList
135 {
136 String s="";
137 for(int i=0;i<a.size();i++)
138 {
139 s=s+a.get(i);
140 }
141 return s;
142 }
143
144 private static String minus(String s)//对负数进行处理：前面加0
145 {
146 String a,b;
147 int i=1;
148 if(s.charAt(0)==‘-‘)
149 {
150 s="0"+s;
151 }
152 while(i!=-1)
153 {
154 i=s.indexOf(‘-‘, i);
155 if(i>=0)
156 {
157
158 if(i>0&&s.charAt(i-1)==‘(‘)
159 {
160 a=s.substring(0, i);
161 b=s.substring(i);
162 s=a+"0"+b;
163 i+=2;
164 }
165 else
166 {
167 i++;
168 }
169
170 }
171 else
172 break;
173 //System.out.println(s);
174 }
175 return s;
176 }
177 private static String plus(String s)//对显式写出的正数进行处理：前面加0
178 {
179 String a,b;
180 int i=1;
181 if(s.charAt(0)==‘+‘)
182 {
183 s="0"+s;
184 }
185 while(i!=-1)
186 {
187 i=s.indexOf(‘+‘, i);
188 if(i>=0)
189 {
190
191 if(i>0&&s.charAt(i-1)==‘(‘)
192 {
193 a=s.substring(0, i);
194 b=s.substring(i);
195 s=a+"0"+b;
196 i+=2;
197 }
198 else
199 {
200 i++;
201 }
202
203 }
204 else
205 break;
206 //System.out.println(s);
207 }
208 return s;
209 }
210 private static String addBrackets(String s)
211 {
212 if(!(s.charAt(0)==‘(‘&&s.charAt(s.length()-1)==‘)‘))
213 {
214 s="("+s+")";
215 }
216 return s;
217 }
218 private static int brackets0(ArrayList<String> str) //实现括号的粗略统计
219 {
220 ArrayList<String> s=new ArrayList<String>(str);
221 int c=0,i=0;
222 for(;;)
223 {
224 if((i=s.indexOf("("))<0)
225 {
226 break;
227 }
228 s.remove(i);
229 c++;
230 }
231 for(;;)
232 {
233 if((i=s.indexOf(")"))<0)
234 {
235 break;
236 }
237 s.remove(i);
238 c++;
239 }
240 return c;
241 }
242
243 private static ArrayList<Integer> serialNumber(ArrayList<String> s) //实现数字的统计
244 {
245 ArrayList<Integer> a=new ArrayList<Integer>();
246 int i=0;
247 String str;
248 char c;
249 for(i=0;i<s.size();i++)
250 {
251 str=s.get(i);
252 c=str.charAt(0);
253 if(c>=‘0‘&&c<=‘9‘)
254 {
255 a.add(i);
256 }
257
258 }
259 return a;
260 }
261 private static int[][] brackets( ArrayList<String> sym) //实现括号的统计
262 {
263 // +(-*(+)/(-+*(-))-*(+-(-)))+*(-)
264 ArrayList<Integer> b1=new ArrayList<Integer>();//层数
265 ArrayList<Integer> b2=new ArrayList<Integer>();//位置
266 int c=-1;//层数
267 int cm=0;//最大层数
268 int i,f=1;
269 String s=aToS(sym);
270 for( i=0;i<s.length();i++)
271 {
272
273 if(s.charAt(i)==‘(‘)
274 {
275 if(f==1)
276 {
277 c++;
278 }
279 f=1;
280 b1.add(c);
281 b2.add(i);
282 }
283 if(s.charAt(i)==‘)‘)
284 {
285 if(f==0)
286 {
287 c--;
288 }
289 f=0;
290 b1.add(c);
291 b2.add(i);
292 }
293 if(cm<c)
294 {
295 cm=c;
296 }
297
298 }
299
300
301 int bra[][]=new int[b1.size()][2];//第一 维序号，第二维层数、位置
302 for(i=0;i<b1.size();i++)
303 {
304 bra[i][0]=b1.get(i);
305 bra[i][1]=b2.get(i);
306 }
307
308 return bra;
309
310 }
311
312 private static double caculate(ArrayList<String> s,ArrayList<Double> a) //计算
313
314 {
315 double result=0,left,right;
316 int i=0;
317 while(i>=0)
318 {
319 i=s.indexOf("/");
320 if(i<0)break;
321 left=a.remove(i);
322 right=a.remove(i);
323 try
324 {
325 if(Math.abs(right)<10e-8)
326 {
327 throw new Exception("除数不能为零！");
328 }
329 a.add(i, left/right);
330 }
331 catch(Exception e)
332 {System.out.println(e.getMessage());
333 }
334 s.remove(i);
335 }
336 i=0;
337 while(i>=0)
338 {
339 i=s.indexOf("*");
340 if(i<0)break;
341 left=a.remove(i);
342 right=a.remove(i);
343 a.add(i, left*right);
344 s.remove(i);
345 }
346 i=0;
347 while(i>=0)
348 {
349 i=s.indexOf("-");
350 if(i<0)break;
351 left=a.remove(i);
352 right=a.remove(i);
353 a.add(i, left-right);
354 s.remove(i);
355 }
356 i=0;
357 while(i>=0)
358 {
359 i=s.indexOf("+");
360 if(i<0)break;
361 left=a.remove(i);
362 right=a.remove(i);
363 a.add(i, left+right);
364 s.remove(i);
365 }
366
367 //end
368 result=a.get(0);
369 return result;
370 }
371
372
373 private static ArrayList<Double> separateNum(String s)
374 {
375 ArrayList<Double> num=new ArrayList<Double>();
376 String c="";
377 int i=0,t=0,f=0,l;
378 double d=0,a;
379 for(i=0;i<s.length();i++)
380 {
381 if(s.charAt(i)>=‘0‘&&s.charAt(i)<=‘9‘)
382 {
383 c=c+s.charAt(i);
384 f=1;
385 // System.out.println("add"+c);
386 }
387 else if(f==1)
388 {
389 //字符转数字
390 l=c.length();
391 for(t=0,d=0;t<l;t++)
392 {
393 a=c.charAt(t)-‘0‘;
394
395 d=d+a*Math.pow(10,l-1-t);
396
397 }
398
399 num.add(d);
400 f=0;
401 c="";
402 }
403 }
404
405 return num;
406 }
407 private static ArrayList<String> separateSym(String s)
408 {
409 ArrayList<String> sym=new ArrayList<String>();
410 int f=1;
411 if(s.charAt(0)<‘0‘||s.charAt(0)>‘9‘)
412 {
413 s="0+"+s;
414 }
415 for(int i=0;i<s.length();i++)
416 {
417 if(s.charAt(i)>=‘0‘&&s.charAt(i)<=‘9‘)
418 {
419 f=1;
420 }
421 else if(f==1)
422 {
423 sym.add("0");
424 f=0;
425 }
426 if(s.charAt(i)==‘+‘||s.charAt(i)==‘-‘||s.charAt(i)==‘*‘||s.charAt(i)==‘/‘||s.charAt(i)==‘(‘||s.charAt(i)==‘)‘)
427 {
428 sym.add(s.substring(i,i+1));
429 }
430
431 }
432 //System.out.println(sym);
433 sym.remove(0);
434 sym.remove(0);
435 return sym;
436 }
437 private static void judge(String s)//验证式子是否正确
438 {
439 try
440 {
441 //字符是否正确
442 for(int i=0,f=0;i<s.length();i++)
443 {
444 f=0;
445 if(s.charAt(i)==‘+‘||s.charAt(i)==‘-‘||s.charAt(i)==‘*‘||s.charAt(i)==‘/‘||s.charAt(i)==‘(‘||s.charAt(i)==‘)‘)
446 {
447 f=1;
448 }
449 if(s.charAt(i)>=‘a‘&&s.charAt(i)<=‘z‘||s.charAt(i)>=‘A‘&&s.charAt(i)<=‘Z‘)
450 {
451 f=1;
452 }
453 if(s.charAt(i)>=‘0‘&&s.charAt(i)<=‘9‘)
454 {
455 f=1;
456 }
457 if(f==0)throw new Exception("未识别的符号\" "+s.charAt(i)+" \"，位置："+(i+1));
458 }
459 //括号是否匹配
460 int left=0,right=0;
461 for(int i=0;i<s.length();i++)
462 {
463 if(s.charAt(i)==‘(‘)
464 {
465 left++;
466 }
467 if(s.charAt(i)==‘)‘)
468 {
469 right++;
470 }
471
472 }
473 if(left!=right)throw new Exception("括号不匹配");
474 //符号是否正确
475 int f=1;
476 if(s.charAt(0)==‘-‘)
477 {
478 s="0"+s;
479 f=0;
480 }
481 for(int i=0;i<s.length();i++)
482 {
483 if(s.charAt(i)==‘+‘||s.charAt(i)==‘-‘)
484 {
485 if(s.charAt(i-1)==‘+‘||s.charAt(i-1)==‘-‘||s.charAt(i-1)==‘*‘||s.charAt(i-1)==‘/‘)
486 {
487 throw new Exception("运算符"+s.charAt(i)+"左边没有数字，位置："+(i+f));
488 }
489 if(s.charAt(i+1)==‘+‘||s.charAt(i+1)==‘-‘||s.charAt(i+1)==‘*‘||s.charAt(i+1)==‘/‘||s.charAt(i+1)==‘)‘)
490 {
491 throw new Exception("运算符"+s.charAt(i)+"右边没有数字，位置："+(i+f));
492 }
493 if(s.charAt(s.length()-1)==‘+‘||s.charAt(s.length()-1)==‘-‘||s.charAt(s.length()-1)==‘*‘||s.charAt(s.length()-1)==‘/‘)
494 {
495 throw new Exception("运算符"+s.charAt(s.length()-1)+"右边没有数字，位置："+(s.length()-1+f));
496 }
497 }
498 if(s.charAt(i)==‘*‘||s.charAt(i)==‘/‘)
499 {
500 if(s.charAt(i-1)==‘+‘||s.charAt(i-1)==‘-‘||s.charAt(i-1)==‘*‘||s.charAt(i-1)==‘/‘||s.charAt(i-1)==‘(‘)
501 {
502 throw new Exception("运算符"+s.charAt(i)+"左边没有数字，位置："+(i+f));
503 }
504 if(s.charAt(i+1)==‘+‘||s.charAt(i+1)==‘-‘||s.charAt(i+1)==‘*‘||s.charAt(i+1)==‘/‘||s.charAt(i+1)==‘)‘)
505 {
506 throw new Exception("运算符"+s.charAt(i)+"右边没有数字，位置："+(i+f));
507 }
508 if(s.charAt(s.length()-1)==‘+‘||s.charAt(s.length()-1)==‘-‘||s.charAt(s.length()-1)==‘*‘||s.charAt(s.length()-1)==‘/‘)
509 {
510 throw new Exception("运算符"+s.charAt(s.length()-1)+"右边没有数字，位置："+(s.length()-1+f));
511 }
512 }
513 }
514 }catch(Exception e)
515 {
516 System.out.println(e.getMessage());
517 }
518 }
519
520 private static void output(String s,double b)
521 {
522 System.out.println(s+" = "+b);
523 }
524 }
原文地址：https://www.cnblogs.com/26never/p/9576473.html
时间： 2024-10-15 10:13:43