简易计算器的java实现

伪代码

public class MainTestwei
{
    定义两个数组，List<Double> number和 List<Character>calculation分别用来装数字和 计算符
     //与老师上课讲的入栈出栈差不多
     public Count() {}方法初始化number和 calculation
    public void init()方法清空数组
    private boolean check()方法检查输入算式是否合法同时检查数字个数是否比计算符个数大1
    private int findCount(String text, String regex, int len)方法返回输入的算式中匹配正则表达式得到元素的个数
    private void setValue()给number和 calculation数组定初值（应用正则表达式）
    private double sum()用case语句进行求值，注意*/在前+-在后
    public String out(String text)判断是否合法，合法输出结果，不合法输出error
}

各个方法的依次实现

1.初始化number和 calculation

public Count() {
        number = new ArrayList<>();
        calculation = new ArrayList<>();

    }

其中已经提前定义过

private List<Double> number;
    private List<Character> calculation;
    private String text;

即number是型的。calculation

是字符型的。

2.private int findCount(String text, String regex, int len)方法返回输入的算式中匹配正则表达式得到元素的个数。代码如下

 private int findCount(String text, String regex, int len) {
        int count = 0;
        Pattern compile = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = compile.matcher(text);
        while (matcher.find()) {
            count++;
            if (len > 0) {//
                System.out.println(matcher.group().length());
                if (matcher.group().length() != len)//不理解matcher.group().length()
                {
                    System.out.println(matcher.group().length());
                    return -1;
                }

            }
        }
        return count;

其中

matcher.group().length()

是关于正则表达式中含有括号的个数。如

regex1 = "[+\-*/]+"它的matcher.group().length()即为1.因为中。间没有（）分割。

regex = "\d+"它的matcher.group().length()也为1.

matcher.group()即为一次匹配得到的所有，不考虑括号（）问题，而matcher.group(i)即为匹配第i个括号中所得到的表达式。

其中

if (len > 0) {//为什么
                System.out.println(matcher.group().length());
                if (matcher.group().length() != len)//不理解matcher.group().length()
                {
                    return -1;
                }

是为了避免式子中出现括号。

3.private boolean check()方法检查输入算式是否合法同时检查数字个数是否比计算符个数大1。

代码如下

private boolean check() {
        if (text == null || !text.matches("[0-9+\\-*/]+"))//正则表达式不太理解
            return false;

        String regex= "\\d+";
        String regex1 = "[+\\-*/]+";
        if (findCount(text, regex1, 1) == -1)
            return false;
        return findCount(text, regex1, 1) == findCount(text, regex, 0) - 1;

    }

regex是匹配数字用的正则表达式，regex1是匹配+ -/的正则表达式，而-/ 都需要转义，故在前面加上//。

如果出现括号则error，否则如果数字个数比字符个数多1，则正确，返回true。

4.private void setValue()给number和 calculation数组定初值（应用正则表达式），代码如下：

   private void setValue() {
        Pattern compile = Pattern.compile("\\d+");
        Matcher matcher = compile.matcher(text);
        while (matcher.find()) {
            number.add(Double.parseDouble(matcher.group()));
        }
        Pattern compile1 = Pattern.compile("[+-/*]");
        Matcher matcher1 = compile1.matcher(text);
        while (matcher1.find()) {
            calculation.add(matcher1.group().charAt(0));
        }
    }

matcher.group()代表的就是匹配的内容，因为数字与字符交替排列，故每次add matcher.group()即可，转化为Double型。

5.private double sum()用case语句进行求值，注意*/在前+-在后。

代码如下：

private double sum() {

        for (int i = 0; i < calculation.size(); i++) {
            char c = calculation.get(i);
            switch (c) {
                case '*':
                    number.set(i, number.get(i) * number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;//为什么要加i=i-1;
                    break;
                case '/':
                    number.set(i, (Double) number.get(i) / number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;
                    break;
            }
        }

        for (int i = 0; i < calculation.size(); i++) {
            char c = calculation.get(i);
            switch (c) {
                case '+':
                    number.set(i, number.get(i) + number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;
                    break;
                case '-':
                    number.set(i, (Double) number.get(i) - number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;
                    break;
            }
        }

        return number.get(0);
    }

其中为什么需要i=i-1?

因为上面有 for (int i = 0; i < calculation.size(); i++)循环，当你执行 calculation.remove(i);之后，i所指向的已经是下一个符号或者是数字了，但因为for循环仍然需要i++，故要提前把i-1。

此处与栈的操作类型有几分相似之处，再MyDC.java中，经过

while (tokenizer.hasMoreTokens()) //进行遍历
{
            token = tokenizer.nextToken();
           //token是单字符的字符串
           //如果是运算符，调用isOperator
            if (isOperator(token)==true) {
                op2=stack.pop();
                op1=stack.pop();
                //从栈中弹出操作数2
                //从栈中弹出操作数1
                result=evalSingleOp(token.charAt(0),op1,op2);
                //根据运算符和两个操作数调用evalSingleOp计算result;
                stack.push(result);
                //计算result入栈;
            }
            else//如果是操作数
            {
                stack.push(Integer.parseInt(token));//需要转化为int型
            }
            //操作数入栈;
        }

6.public String out(String text)判断是否合法，合法输出结果，不合法输出error

代码如下

public String out(String text) {
        init();
        if (getString(text)) {
            return sum() +"";//sum（）为double类型，需要转化为字符串类型，则加上“”即可

        } else {
            return "error";
        }

    }

其中init（）用clear（）方法即可。

最终代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class MainTest {
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            Scanner input = new Scanner(System.in);
            String text = input.nextLine();
            String string = new Count().out(text);
            System.out.println(string);
        }

    }

}

class Count {
    private List<Double> number;
    private List<Character> calculation;
    private String text;

    public Count() {
        number = new ArrayList<>();
        calculation = new ArrayList<>();

    }

    public String out(String text) {
        init();
        if (getString(text)) {
            return sum() +"";

        } else {
            return "error";
        }

    }

    private double sum() {

        for (int i = 0; i < calculation.size(); i++) {
            char c = calculation.get(i);
            switch (c) {
                case '*':
                    number.set(i, number.get(i) * number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;//为什么要加i=i-1;
                    break;
                case '/':
                    number.set(i, (Double) number.get(i) / number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;
                    break;
            }
        }

        for (int i = 0; i < calculation.size(); i++) {
            char c = calculation.get(i);
            switch (c) {
                case '+':
                    number.set(i, number.get(i) + number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;
                    break;
                case '-':
                    number.set(i, (Double) number.get(i) - number.get(i + 1));
                    number.remove(i + 1);
                    calculation.remove(i);
                    i -= 1;
                    break;
            }
        }

        return number.get(0);
    }

    public void init() {
        number.clear();//清空数组
        calculation.clear();
    }

    public boolean getString(String text) {
        this.text = text;
        if (check()) {

            setValue();
            return true;
        }
        return false;
    }

    private void setValue() {
        Pattern compile = Pattern.compile("\\d+");
        Matcher matcher = compile.matcher(text);
        while (matcher.find()) {
            number.add(Double.parseDouble(matcher.group()));
        }
        Pattern compile1 = Pattern.compile("[+-/*]");
        Matcher matcher1 = compile1.matcher(text);
        while (matcher1.find()) {
            calculation.add(matcher1.group().charAt(0));
        }
    }

    private boolean check() {
        if (text == null || !text.matches("[0-9+\\-*/]+"))//正则表达式不太理解
            return false;

        String regex = "\\d+";
        String regex1 = "[+\\-*/]+";
        if (findCount(text, regex1, 1) == -1)
            return false;
        return findCount(text, regex1, 1) == findCount(text, regex, 0) - 1;

    }
    private int findCount(String text, String regex, int len) {
        int count = 0;
        Pattern compile = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = compile.matcher(text);
        while (matcher.find()) {
            count++;
            if (len > 0) {//为什么
                System.out.println(matcher.group().length());
                if (matcher.group().length() != len)//不理解matcher.group().length()
                {
                    return -1;
                }

            }
        }
        return count;
    }

}