又是一个人过七夕,无聊发个表达式计算的程序
package com.saturday;import java.text.NumberFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Stack;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;public class MyParse {
static Map<String,Integer> optrOrder;
static {
optrOrder=new HashMap<String,Integer>();
optrOrder.put("(", 0);
optrOrder.put("*", 1);
optrOrder.put("/", 1);
optrOrder.put("%", 1);
optrOrder.put("+",2);
optrOrder.put("-",2);
optrOrder.put("^",3);
optrOrder.put("#",3);
}

public static void main(String[] args){
List<String> tokens;
try{
//词法分析
tokens=lex("+2* (-2+3*4)+-5");

//中缀转后缀
tokens=toRpn(tokens);

//计算结果
System.out.println(calcRpn(tokens));

}catch(Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
}


/**
 * 将输入串转换为操作符串
 * @param sExpres
 * @return
 */
public static List<String> lex(String sExpres){
List<String> tokens=new ArrayList<String>();

//将表达式分割成符号序列
String sRegExp="(((?<=^|\\(|\\+|-|\\*|/|%)(\\+|-))?\\d+(\\.\\d+)?)"
      +"|\\(|\\)|\\*|/|\\+|-";
Pattern p=Pattern.compile(sRegExp);
Matcher m=p.matcher(sExpres.replaceAll("\\s+",""));
while(m.find()){
tokens.add(m.group());
}

tokens.add("#");

return tokens;
}

/**
 * 将中缀表单时转化为后缀表达式
 * @param tokens
 * @return
 */
public static List<String> toRpn(List<String> tokens) 
     throws Exception{
List<String>  rpnList=new ArrayList<String>();
Stack<String> optrStack=new Stack<String>();

optrStack.add("^");
for(String token:tokens){
if(token.matches("^(\\+|-)?\\d+(\\.\\d+)?$")){
rpnList.add(token);
}else{
outputOptr(token,optrStack,rpnList);
}
}

if(!optrStack.isEmpty()
   &&optrStack.lastElement().equals("#")){
return rpnList;
}else{
throw new Exception("后缀表达式转化错误!");
}
}
/**
 * 计算后缀表达式的值
 * @param  rpnTokens
 * @return
 * @throws Exception
 */
public static double calcRpn(List<String> rpnTokens)
          throws Exception{
NumberFormat nf=NumberFormat.getInstance();
Stack<Double> numStack=new Stack<Double>(); for (String token : rpnTokens) {
if (token.matches("^(\\+|-)?\\d+(.\\d+)?$")) {
token=token.indexOf('+')==0
     ?token.substring(1)
     :token;
numStack.add(nf.parse(token).doubleValue());
} else {
doCalcByOptr(token, numStack);
}
} if (!numStack.isEmpty() && numStack.size() == 1) {
return numStack.lastElement();
} else {
throw new Exception("计算错误!");
}
}

/**
 * 将运算符输出到后缀表达式序列.
 * @param optr
 * @param optrStack
 * @param rpnList
 * @throws Exception
 */
public static void outputOptr(String optr,
  Stack<String> optrStack,
  List<String>  rpnList) 
  throws Exception{
String preOptr;

if(optr.equals("(")){//处理左括号
optrStack.push(optr);
return;
}

if(optr.equals(")")){//处理右括号
while(!optrStack.isEmpty()){
preOptr=optrStack.pop();
if(!preOptr.equals("(")){
rpnList.add(preOptr);
}else{
break;
}
}

if(optrStack.isEmpty()){
throw new Exception("括号未闭合!");
}

return;
}

/*按优先级处理其他运算符,若当前运算符优先级较高
 * 直接入栈,否则将栈中运算符出战直至栈顶运算符
 * 低于当前运算符
 */
preOptr=optrStack.lastElement();
if(optrCmp(optr,preOptr)<0){
optrStack.push(optr);
}else{
while(!preOptr.equals("(")
 &&!optrStack.isEmpty()
     &&optrCmp(optr,preOptr)>=0){
 
 preOptr=optrStack.pop();
 if(!preOptr.equals("^")){
 rpnList.add(preOptr);
 }  
}
optrStack.push(optr);
}
}
/**
 * 运算符优先级比较函数,optr1优先级大于optr2返回小于0值,
 * 优先级相等返回0,optr1小于optr2返回大于0值.
 * @param optr1
 * @param optr2
 * @return
 */
public static int optrCmp(String optr1,String optr2){
int order1=optrOrder.get(optr1);
int order2=optrOrder.get(optr2);
return order1-order2;
}
/**
 * 根据运算符对数据栈中的内容进行操作.
 * @param optr
 * @param numStack
 */
public static void  doCalcByOptr(String optr,
     Stack<Double> numStack){
double n1,n2;
n2=numStack.pop();
n1=numStack.pop();

if(optr.equals("+")){
numStack.push(n1+n2);
}else if(optr.equals("-")){
numStack.push(n1-n2);
}else if(optr.equals("*")){
numStack.push(n1*n2);
}else if(optr.equals("/")){
numStack.push(n1/n2);
}else if(optr.equals("%")){
numStack.push(n1%n2);
}
}
}