Java实现简单混合计算器

水深无声 2023-06-15 14:26 15阅读 0赞

这个计算器并不是基于逆波兰实现的，而是通过简单的递归，一层一层地计算最终求得结果。

具体的图形化界面可以参考我的另外一个篇博客:[基于逆波兰表达式实现图形化混合计算器][Link 1]，这里我只是简单的介绍一下怎样求得算术表达式的结果，另外如果有需要可以加入另外那个博客中的`Check`方法，来检查表达式的合法性。

计算表达式的算式如下所示([GitHub仓库地址][GitHub]):

import java.math.BigDecimal;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Calculator {
        
        private String expression;
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.print("输入算式：");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            String express = scanner.nextLine();
            Calculator calculator = new Calculator(express);
            System.out.println(calculator.Calculated());
        }
        public Calculator(String expression) {
        
            this.expression = expression;
        }
        public String Calculated() {
        
            if (expression == null || expression.trim().equals("")) {
         //如果算式为空，返回"0"
                return "0";
            }
            int a1 = expression.indexOf("+"); //求出第一个"+"的位置
            int a2 = expression.indexOf("-"); //求出第一个"-"的位置
            int a3 = expression.indexOf("*"); //求出第一个"*"的位置
            int a4 = expression.indexOf("/"); //求出第一个"/"的位置
            int a5 = expression.indexOf("("); //求出第一个"("的位置
            int a6 = expression.lastIndexOf(")"); //求出最后一个")"的位置
            //如果都不存在
            if (a1 == -1 && a2 == -1 && a3 == -1 && a4 == -1 && a5 == -1 && a6 == -1) {
        
                if (expression.trim() == null || expression.trim().equals("")) {
         //如果为空，返回Error!
                    return "Error";
                }
                return expression.trim(); //直接返回
            }
            if (a5 != -1 && a6 > a5) {
         //存在配对的括号
                //计算出括号里面的内容
                String str = new Calculator(expression.substring(a5 + 1, a6).trim()).Calculated();
                if (str.equals("Error!")) {
        //如果返回"Error!"，有可能是()()这种形式
                    a6 = expression.indexOf(")"); //得到第一个")"位置
                    if (a6 > a5) {
        //如果右括号在左括号的右边
                        //计算出括号里面的内容
                        str = new Calculator(expression.substring(a5 + 1, a6).trim()).Calculated();
                        if (str.equals("Error!")) //如果得到"Error!"
                            return str; //直接返回
                    }
                    else return "Error!";
                }
                expression = expression.replace(expression.substring(a5, a6 + 1), str);
                return new Calculator(expression).Calculated();
            }
            else if (a5 != -1 || a6 != -1) //括号不匹配
                return "Error!";
            if (a1 != -1) {
         //有加号
                String str1 = new Calculator(expression.substring(0, a1)).Calculated();
                String str2 = new Calculator(expression.substring(a1 + 1, expression.length())).Calculated();
                //如果其中一个返回"Error!"，直接返回"Error!"
                if (str1.equals("Error!") || str2.equals("Error!"))
                    return "Error!";
                //计算
                return String.valueOf(Double.parseDouble(str1) + Double.parseDouble(str2));
            }
            if (a2 != -1) {
         //有减号
                String str1 = new Calculator(expression.substring(0, a2)).Calculated();
                String str2 = new Calculator(expression.substring(a2 + 1, expression.length())).Calculated();
                //如果其中一个返回"Error!"，直接返回"Error!"
                if (str1.equals("Error!") || str2.equals("Error!"))
                    return "Error!";
                //计算
                return String.valueOf(Double.parseDouble(str1) - Double.parseDouble(str2));
            }
            if (a3 != -1) {
         //有乘号
                String str1 = new Calculator(expression.substring(0, a3)).Calculated();
                String str2 = new Calculator(expression.substring(a3 + 1, expression.length())).Calculated();
                //如果其中一个返回"Error!"，直接返回"Error!"
                if (str1.equals("Error!") || str2.equals("Error!"))
                    return "Error!";
                //计算
                return String.valueOf(Double.parseDouble(str1) * Double.parseDouble(str2));
            }
            if(a4 != -1) {
         //有除号
                String str1 = new Calculator(expression.substring(0, a4)).Calculated();
                String str2 = new Calculator(expression.substring(a4 + 1, expression.length())).Calculated();
                //如果其中一个返回"Error!"或除数为0，直接返回"Error!"
                if (str1.equals("Error!") || str2.equals("Error!") || Double.parseDouble(str2) == 0.0)
                    return "Error!";
                //舍入计算
                BigDecimal a = new BigDecimal(Double.parseDouble(str1));
                BigDecimal b = new BigDecimal(Double.parseDouble(str2));
                return a.divide(b, 5, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
            }
            return expression.trim();
        }
    }

[Link 1]: https://blog.csdn.net/lzyws739307453/article/details/103115179/
[GitHub]: https://github.com/lzyws739307453/Java/tree/master/Calculator%5B1%5D/src/