/**
 *转换中序表示式为前序表示式
 */
 public Vector<String> transformPrefix(Vector<String> v_expression)
 {
  Vector<String> v_prefix = new Vector<String>();
  Stack<String> s_tmp = new Stack<String>();
  String regex_float = "+)?";      //匹配正浮点数
  Pattern p_float = Pattern.compile(regex_float);
  Matcher m = null; 
  boolean b;
  String str_elem = "";
  for (int i=0;i<v_expression.size();i++ )
  {
   str_elem = v_expression.get(i).toString();
   m = p_float.matcher(str_elem);
   b = m.matches();
   
   if (b)
   {
    v_prefix.add(str_elem);
   }
   
   if (str_elem.equals("+")||str_elem.equals("-"))
   {
    if (s_tmp.isEmpty())
    {
     s_tmp.push(str_elem);
    }
    else
    {
     while(!s_tmp.isEmpty())
     {
      String str_tmp = s_tmp.peek();
      if ( str_tmp.equals("("))
      {
       break;
      }
      else
      {
       v_prefix.add(s_tmp.pop());
      }
     }
     s_tmp.push(str_elem);
    }
   }
   
   if (str_elem.equals("*")||str_elem.equals("/"))
   {
    if (s_tmp.isEmpty())
    {
     s_tmp.push(str_elem);
    }
    else
    {
     while(!s_tmp.isEmpty())
     {
      String str_tmp = s_tmp.peek();
      if ( str_tmp.equals("(") || str_tmp.equals("+") || str_tmp.equals("-"))
      {
       break;
      }
      else
      {
       v_prefix.add(s_tmp.pop());
      }
     }
     s_tmp.push(str_elem);
    }
   }
   if (str_elem.equals("("))
   {
    s_tmp.push(str_elem);
   }
   if (str_elem.equals(")"))
   {
    while(!s_tmp.isEmpty())
    {
     String str_tmp = s_tmp.peek();
     if (str_tmp.equals("("))
     {
      s_tmp.pop();
      break;
     }
     else
     {
      v_prefix.add(s_tmp.pop());
     }
    }
   }
  }
  while(!s_tmp.isEmpty())
  {
   v_prefix.add(s_tmp.pop());
  }
  return v_prefix;
 }
 /**
 *前缀表示式求值
 */
 public strictfp double evaluatePrefix(Vector<String> v_prefix)
 {
  String str_tmp = "";
  double num1,num2,interAns = 0;
  Stack<Double> s_compute = new Stack<Double>();
  int i = 0;
  while(i<v_prefix.size())
  {
   str_tmp = v_prefix.get(i).toString();
   if (!str_tmp.equals("+") && !str_tmp.equals("-") && !str_tmp.equals("*") && !str_tmp.equals("/"))
   {
    interAns = s_compute.push(Double.parseDouble(str_tmp));
   }
   else
   {
    num2=(Double)(s_compute.pop());
    num1=(Double)(s_compute.pop());
    
    if (str_tmp.equals("+"))
    {
     interAns = num1+num2;
    }
    if (str_tmp.equals("-"))
    {
     interAns = num1-num2;
    }
    if (str_tmp.equals("*"))
    {
     interAns = num1*num2;
    }
    if (str_tmp.equals("/"))
    {
     interAns = num1/num2;
    }
    s_compute.push(interAns);
   }
   i++;
  }
  return interAns;
 }
 /**
 *括号匹配检测
 */
 public boolean checkBracket(String str)
 {
  Stack<Character> s_check = new Stack<Character>();
  boolean b_flag = true;
  for (int i=0;i<str.length();i++)
  {
   char ch = str.charAt(i);
   switch(ch)
   {
    case "("
     s_check.push(ch);
     break;
    case ")"
     if (!s_check.isEmpty())
     {
      char chx = s_check.pop();
      if (ch==")" && chx!="(")
      {
       b_flag = false;
      }
     } else {
      b_flag = false;
     }
     break;
    default:
     break;
   }
  }
  if (!s_check.isEmpty())
  {
   b_flag = false;
  }
  return b_flag;
 }
 /**
 *表达式正确性规则处理与校验
 */
 public String checkExpression(String str)
 {
  Stack<Character> s_check = new Stack<Character>();
  Stack<Character> s_tmp = new Stack<Character>();
  String str_result = "";
  String str_regex = "^[\\.\\d\\+\\-\\*/\\(";                  //匹配合法的运算字符"数字,.,+,-,*,/,(,),"
  Pattern p_filtrate = Pattern.compile(str_regex);
  Matcher m = p_filtrate.matcher(str); 
  boolean b_filtrate = m.matches();
  if (!b_filtrate)
  {
   str_result = "";
   return str_result;
  }
  String str_err_float = ".*(,}.*";                      //匹配非法的浮点数.
  Pattern p_err_float = Pattern.compile(str_err_float);
  Matcher m_err_float = p_err_float.matcher(str); 
  boolean b_err_float = m_err_float.matches();
  if (b_err_float)
  {
   str_result = "";
   return str_result;
  }
  for (int i=0;i<str.length();i++)
  {
   char ch = str.charAt(i);
   if (checkFig(ch))
   {
    if (!s_tmp.isEmpty()&&s_tmp.peek()==")")
    {
     str_result = "";
     return str_result;
    }
    s_tmp.push(ch);
    str_result = str_result+ch;
   }
   switch(ch)
   {
    case "("
     if (!s_tmp.isEmpty()&&s_tmp.peek()==".")
     {
      str_result = "";
      return str_result;
     }
     s_check.push(ch);
    if (!s_tmp.isEmpty()||(!this.checkFig(s_tmp.peek())&&s_tmp.peek()!=")"))
     {
      str_result = str_result+ch;
     } else {
      str_result = str_result+"*"+ch;
     }
     s_tmp.push(ch);
     break;
    case ")":
     if (!s_check.isEmpty())
     {
      char chx = s_check.pop();
      if (ch==")" && chx!="(")
      {
       str_result = "";
       return str_result;
      }
     } else {
      str_result = "";
      return str_result;
     }
     if (s_tmp.peek()=="."||(!this.checkFig(s_tmp.peek())&&s_tmp.peek()!=")"))
     {
      str_result = "";
      return str_result;
     }
     s_tmp.push(ch);
     str_result = str_result+ch;
     break;
    case "+":
    case "-":
     if (!s_tmp.isEmpty()&&(s_tmp.peek()=="+"||s_tmp.peek()=="-"||s_tmp.peek()=="*"||s_tmp.peek()=="/"||s_tmp.peek()=="."))
     {
      str_result = "";
      return str_result;
     }
     if (s_tmp.isEmpty()||s_tmp.peek()=="(")
     {
      str_result = str_result+"0"+ch;
     } else {
      str_result = str_result+ch;
     }
     s_tmp.push(ch);
     break;
    case "*":
    case "/":
     if (s_tmp.isEmpty()||s_tmp.peek()=="."||(!this.checkFig(s_tmp.peek())&&s_tmp.peek()!=")"))
     {
      str_result = "";
      return str_result;
     }
     s_tmp.push(ch);
     str_result = str_result+ch;
     break;
    case ".":
     if (s_tmp.isEmpty()||!this.checkFig(s_tmp.peek()))
     {
      str_result = str_result+"0"+ch;
     } else {
      str_result = str_result+ch;
     }
     s_tmp.push(ch);
     break;
    default:
     break;
   }
  }
  if (!s_check.isEmpty())
  {
   str_result = "";
   return str_result;
  }  return str_result;
 }
 private static boolean checkFig(Object ch)
 {
   String s = ch.toString();
   String str_regexfig = "";                  //匹配数字
   Pattern p_fig = Pattern.compile(str_regexfig);
   Matcher m_fig = p_fig.matcher(s) ;
   boolean b_fig = m_fig.matches();
   return b_fig;
 }
};

解决方案 »

  1.   

    能运行,但是结果不对。

        class Calculator
    改为
        public class Calculator改了两处regex
       //String regex_float = "+)?";      //匹配正浮点数
       String regex_float = "/d*./d*";      //匹配正浮点数   String str_result = "";
       //String str_regex = "^[\\.\\d\\+\\-\\*/\\(";                  //匹配合法的运算字符"数字,.,+,-,*,/,(,),"另外,char要用'',而不是""////////////////////////////////////////////////////////////////
    import java.lang.reflect.Array;
    import java.util.*;
    import java.util.regex.*;
    import java.lang.*;
    import java.io.*;
    //测试用例:1-3*(4-(2+5*3)+5)-6/(1+2)=23
    //测试用例:11.2+3.1*(423-(2+5.7*3.4)+5.6)-6.4/(15.5+24)=1273.4199746835445
    public class Calculator
    {
     public static void main(String[] args) throws IOException
     {
      String str_input;
      double f_output;
      while (true)
      {
       System.out.print("输入表达式: ");
       System.out.flush();
      
       str_input = getString();
       if (str_input.equals(""))
       {
        break;
       }
       Calculator calculator = new Calculator();
       //以下对输入字符串做规则处理
       str_input = calculator.checkExpression(str_input);
       if (str_input.equals(""))
       {
        System.out.println("   表达式出错  ");
       }
       //以下对输入字符串做表达式转换
       Vector<String> v_compute = calculator.getExpression(str_input);
       /*
       for (int i=0;i<v_compute.size();i++ )
       {
        System.out.println("  "+v_compute.get(i));
       }
       */
       //以下进行后缀表达式转换
       Vector<String> v_tmp_prefix = calculator.transformPrefix(v_compute);
       /*
       for (int i=0;i<v_tmp_prefix.size();i++ )
       {
        System.out.println(v_tmp_prefix.get(i));
       }
       */
       //以下进行后缀表达式运算
       f_output = calculator.evaluatePrefix(v_tmp_prefix);
       System.out.println("结果 = " + f_output);
      }
     }
     /**
     *静态方法,用来从控制台读入表达式
     */
     public static String getString() throws IOException
     {
      InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
      BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
      String s = br.readLine();
      return s;
     } /**
     *输入字符串转换.把从控制台读入的字符串转成表达式存在一个队列中.
     *例:123+321 存为"123""+""321"
     */
     public Vector<String> getExpression(String str)
     {
      Vector<String> v_temp = new Vector<String>();
      char[] temp = new char[str.length()];
      str.getChars(0,str.length(),temp,0);
      String fi = "";
      int x=0,i=0;
      String regex_fig = "[\\.\\d]";                  //匹配数字和小数点
      String regex_operator = "[\\+\\-\\*/\\(\\)]";    //匹配运算符(+,-,*,/)和括号("(",")")
      Pattern p_fig = Pattern.compile(regex_fig);
      Pattern p_operator = Pattern.compile(regex_operator);
      Matcher m = null; 
      boolean b;
      while (i<str.length())
      {
       Character c = new Character(temp[i]);
       String s = c.toString();
       //System.out.println("char c = "+s);
       m = p_operator.matcher(s);
       b = m.matches();
       if (b)
       {
        //System.out.println("matches operator");
        v_temp.add(fi);
        fi="";
        v_temp.add(s);
       }
       m = p_fig.matcher(s);
       b = m.matches();
       if (b)
       {
        //System.out.println("matches fig");
        fi=fi+s;
       }
       i++;
      }
      v_temp.add(fi);
      return v_temp;
     }
      

  2.   

    /**
      *转换中序表示式为前序表示式
      */
      public Vector<String> transformPrefix(Vector<String> v_expression)
      {
       Vector<String> v_prefix = new Vector<String>();
       Stack<String> s_tmp = new Stack<String>();
       //String regex_float = "+)?";      //匹配正浮点数
       String regex_float = "/d*./d*";      //匹配正浮点数
       Pattern p_float = Pattern.compile(regex_float);
       Matcher m = null; 
       boolean b;
       String str_elem = "";
       for (int i=0;i<v_expression.size();i++ )
       {
        str_elem = v_expression.get(i).toString();
        m = p_float.matcher(str_elem);
        b = m.matches();
        
        if (b)
        {
         v_prefix.add(str_elem);
        }
        
        if (str_elem.equals("+")||str_elem.equals("-"))
        {
         if (s_tmp.isEmpty())
         {
          s_tmp.push(str_elem);
         }
         else
         {
          while(!s_tmp.isEmpty())
          {
           String str_tmp = s_tmp.peek();
           if ( str_tmp.equals("("))
           {
            break;
           }
           else
           {
            v_prefix.add(s_tmp.pop());
           }
          }
          s_tmp.push(str_elem);
         }
        }
        
        if (str_elem.equals("*")||str_elem.equals("/"))
        {
         if (s_tmp.isEmpty())
         {
          s_tmp.push(str_elem);
         }
         else
         {
          while(!s_tmp.isEmpty())
          {
           String str_tmp = s_tmp.peek();
           if ( str_tmp.equals("(") || str_tmp.equals("+") || str_tmp.equals("-"))
           {
            break;
           }
           else
           {
            v_prefix.add(s_tmp.pop());
           }
          }
          s_tmp.push(str_elem);
         }
        }
        if (str_elem.equals("("))
        {
         s_tmp.push(str_elem);
        }
        if (str_elem.equals(")"))
        {
         while(!s_tmp.isEmpty())
         {
          String str_tmp = s_tmp.peek();
          if (str_tmp.equals("("))
          {
           s_tmp.pop();
           break;
          }
          else
          {
           v_prefix.add(s_tmp.pop());
          }
         }
        }
       }
       while(!s_tmp.isEmpty())
       {
        v_prefix.add(s_tmp.pop());
       }
       return v_prefix;
      }
      /**
      *前缀表示式求值
      */
      public strictfp double evaluatePrefix(Vector<String> v_prefix)
      {
       String str_tmp = "";
       double num1,num2,interAns = 0;
       Stack<Double> s_compute = new Stack<Double>();
       int i = 0;
       while(i<v_prefix.size())
       {
        str_tmp = v_prefix.get(i).toString();
        if (!str_tmp.equals("+") && !str_tmp.equals("-") && !str_tmp.equals("*") && !str_tmp.equals("/"))
        {
         interAns = s_compute.push(Double.parseDouble(str_tmp));
        }
        else
        {
         num2=(Double)(s_compute.pop());
         num1=(Double)(s_compute.pop());
         
         if (str_tmp.equals("+"))
         {
          interAns = num1+num2;
         }
         if (str_tmp.equals("-"))
         {
          interAns = num1-num2;
         }
         if (str_tmp.equals("*"))
         {
          interAns = num1*num2;
         }
         if (str_tmp.equals("/"))
         {
          interAns = num1/num2;
         }
         s_compute.push(interAns);
        }
        i++;
       }
       return interAns;
      }
      /**
      *括号匹配检测
      */
      public boolean checkBracket(String str)
      {
       Stack<Character> s_check = new Stack<Character>();
       boolean b_flag = true;
       for (int i=0;i<str.length();i++)
       {
        char ch = str.charAt(i);
        switch(ch)
        {
         case '(':
          s_check.push(ch);
          break;
         case ')':
          if (!s_check.isEmpty())
          {
           char chx = s_check.pop();
           if (ch==')' && chx!='(')
           {
            b_flag = false;
           }
          } else {
           b_flag = false;
          }
          break;
         default:
          break;
        }
       }
       if (!s_check.isEmpty())
       {
        b_flag = false;
       }
       return b_flag;
      }
      /**
      *表达式正确性规则处理与校验
      */
      public String checkExpression(String str)
      {
       Stack<Character> s_check = new Stack<Character>();
       Stack<Character> s_tmp = new Stack<Character>();
       String str_result = "";
       //String str_regex = "^[\\.\\d\\+\\-\\*/\\(";                  //匹配合法的运算字符"数字,.,+,-,*,/,(,),"
       String str_regex = "\\p{Punct}";
       Pattern p_filtrate = Pattern.compile(str_regex);
       Matcher m = p_filtrate.matcher(str); 
       boolean b_filtrate = m.matches();
       if (!b_filtrate)
       {
        str_result = "";
        return str_result;
       }
       String str_err_float = ".*(,}.*";                      //匹配非法的浮点数.
       Pattern p_err_float = Pattern.compile(str_err_float);
       Matcher m_err_float = p_err_float.matcher(str); 
       boolean b_err_float = m_err_float.matches();
       if (b_err_float)
       {
        str_result = "";
        return str_result;
       }
       for (int i=0;i<str.length();i++)
       {
        char ch = str.charAt(i);
        if (checkFig(ch))
        {
         if (!s_tmp.isEmpty()&&s_tmp.peek()==')')
         {
          str_result = "";
          return str_result;
         }
         s_tmp.push(ch);
         str_result = str_result+ch;
        }
        switch(ch)
        {
         case '(':
          if (!s_tmp.isEmpty()&&s_tmp.peek()=='.')
          {
           str_result = "";
           return str_result;
          }
          s_check.push(ch);
         if (!s_tmp.isEmpty()||(!this.checkFig(s_tmp.peek())&&s_tmp.peek()!=')'))
          {
           str_result = str_result+ch;
          } else {
           str_result = str_result+"*"+ch;
          }
          s_tmp.push(ch);
          break;
         case ')':
          if (!s_check.isEmpty())
          {
           char chx = s_check.pop();
           if (ch==')' && chx!='(')
           {
            str_result = "";
            return str_result;
           }
          } else {
           str_result = "";
           return str_result;
          }
          if (s_tmp.peek()=='.'||(!this.checkFig(s_tmp.peek())&&s_tmp.peek()!=')'))
          {
           str_result = "";
           return str_result;
          }
          s_tmp.push(ch);
          str_result = str_result+ch;
          break;
         case '+':
         case '-':
          if (!s_tmp.isEmpty()&&(s_tmp.peek()=='+'||s_tmp.peek()=='-'||s_tmp.peek()=='*'||s_tmp.peek()=='/'||s_tmp.peek()=='.'))
          {
           str_result = "";
           return str_result;
          }
          if (s_tmp.isEmpty()||s_tmp.peek()=='(')
          {
           str_result = str_result+"0"+ch;
          } else {
           str_result = str_result+ch;
          }
          s_tmp.push(ch);
          break;
         case '*':
         case '/':
          if (s_tmp.isEmpty()||s_tmp.peek()=='.'||(!this.checkFig(s_tmp.peek())&&s_tmp.peek()!=')'))
          {
           str_result = "";
           return str_result;
          }
          s_tmp.push(ch);
          str_result = str_result+ch;
          break;
         case '.':
          if (s_tmp.isEmpty()||!this.checkFig(s_tmp.peek()))
          {
           str_result = str_result+"0"+ch;
          } else {
           str_result = str_result+ch;
          }
          s_tmp.push(ch);
          break;
         default:
          break;
        }
       }
       if (!s_check.isEmpty())
       {
        str_result = "";
        return str_result;
       }   return str_result;
      }
      private static boolean checkFig(Object ch)
      {
        String s = ch.toString();
        String str_regexfig = "";                  //匹配数字
        Pattern p_fig = Pattern.compile(str_regexfig);
        Matcher m_fig = p_fig.matcher(s) ;
        boolean b_fig = m_fig.matches();
        return b_fig;
      }
     };