最近因为一些原因，我需要写一个简易的计算器，需要支持加减乘除,小数和负数运算。其实思路很简单，无非就是使用双栈解析一串算术表达式的文本。《算法》一书中也有一个简单的demo。但如何快速高效的解析，便成了一个问题。
百度了一圈，发现很多文章要先把表达式转成后缀表达式，再实现求值。例如java实现算术表达式求值，但这么做真的有必要吗？只是解析加减乘除需要这么多代码吗？我对此抱有疑问。
我的疑问在于，转成后缀表达式无非就是对数字和操作符进行入栈和出栈的操作，但这个操作不转成后缀表达式也是可以的。下面是我的代码。
public static BigDecimal calculate(char[] array) {
Stack<String> opsStack = new Stack<>();//操作符栈
Stack<BigDecimal> valuesStack = new Stack<>();//值栈
String valueString = "";
int count=0;
//遍历的时候进行区分
for (char a : array) {
if (a == '-'&&count==0) {//为了能支持第一个数是负数进行判断
valueString+="-";
} else if (a == '+' || a == '*' || a == '/'||a=='-') {
opsStack.push(String.valueOf(a));
valuesStack.push(new BigDecimal(valueString));
valueString = "";
} else {
valueString += String.valueOf(a);
}
count++;
}
if (!valueString.equals("")) {
valuesStack.push(new BigDecimal(valueString));
}
int size = opsStack.size();
BigDecimal value = new BigDecimal(0);
String ops1 = "";
for (int i = 0; i < size; i++) {
BigDecimal tmp1 = valuesStack.pop();
BigDecimal tmp2 = valuesStack.pop();
String opsLast = opsStack.pop();//栈顶的操作符
String afterLast = opsStack.isEmpty() ? "" : opsStack.peek();//倒数第二个操作符
/*
* 下面两行代码进行优先级判断，因为目前没有括号，所以只用判断最后一个和倒数第二个操作符的优先级
*/
boolean isLastLow = opsLast.equals("+") || opsLast.equals("-");
boolean isAfterHighter = afterLast.equals("*") || afterLast.equals("/");
if (isLastLow && isAfterHighter) {
value = tmp1;
ops1 = opsLast;
valuesStack.push(tmp2);
} else {
BigDecimal tmpValue = new BigDecimal(0);
if (afterLast.equals("-")) {
tmp2 = new BigDecimal(-1).multiply(tmp2);
}
switch (opsLast) {
case "+":
tmpValue = tmp2.add(tmp1);
break;
case "-":
tmpValue = tmp2.subtract(tmp1);
break;
case "*":
tmpValue = tmp2.multiply(tmp1);
break;
case "/":
tmpValue = tmp2.divide(tmp1, 10, BigDecimal.ROUND_DOWN);
break;
}
if (!ops1.equals("")) {
switch (ops1) {
case "+":
case "-":
valuesStack.push(tmpValue.add(value));
break;
case "*":
valuesStack.push(tmpValue.multiply(value));
break;
case "/":
valuesStack.push(tmpValue.divide(value, 10, BigDecimal.ROUND_DOWN));
break;
}
ops1 = "";
} else {
valuesStack.push(tmpValue);
}
}
}
return valuesStack.pop();
}
下面是测试用例
小数负数测试.png
