四则运算

四则运算
博客班级 https://edu.cnblogs.com/campus/ahgc/AHPU-se-JSJ18
作业要求 https://edu.cnblogs.com/campus/ahgc/AHPU-se-JSJ18/homework/11377
作业目标 培养编程能力和学用markdown
学号 3180701117

二.题目要求
写一个能自动生成小学四则运算题目的程序，然后在此基础上扩展：
1）除了整数以外，还要支持真分数的四则运算，例如：1/6+1/8=7/24
2）程序要求能处理用户的输入，判断对错，累积分数
3）程序支持可以由用户自行选择加、减、乘、除运算
4）使用-n参数控制生成题目的个数，例如Myapp.exe -n 10，将生成10个题目
三.代码提交
import javax.script.ScriptEngine;
import javax.script.ScriptEngineManager;
import javax.script.ScriptException;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class MathAlgorithm {

public static void main(String[] args) throws ScriptException {
List list = Arrays.asList("+", "-", "", "/", "(", ")");
// 定义一个字符串，里面包含标准的四则运算；
// 如果使用参数的方式，还需另外校验四则运算的合法性
String exp = "(((125.78+123.0/147.112.38+134-345+897-1000+245.67-1238)/10.112.37 + 5181 - 21.39+100-23.56)/10 +100)*100 -123.56";
// 定义一个栈
Stack stack = new Stack();
// 第一步去除括号，即先计算括号里面的
for(int i = 0; i<exp.length(); i++){
String character = String.valueOf(exp.charAt(i));
if (character.equals(" ")){
continue;
}
if (character.equals(")")){
// 如果遇到右括号，把栈中的数据一个一个取出来放入另外一个栈中，直到遇见左括号
Stack sb = new Stack();
while (!stack.isEmpty() && !stack.peek().equals("(")){
sb.push(stack.pop());
}
stack.pop();// 删除栈中的左括号
stack.push(calculate(sb));// 将括号里面的内容计算之后重新放入栈中

}else {
// 没有遇到右括号
if (stack.isEmpty()){
stack.push(character);
continue;
}
if (list.contains(character)){
stack.push(character); // 如果是运算符或者左括号，直接入栈
}else {
// 如果是数字或者小数点，需要和之前入栈的数字拼接
if (list.contains(stack.peek())){
stack.push(character); // 如果上一个入栈的不是数字或者小数点，直接入栈
}else {
// 如果上一个入栈的是数字或者小数点，先出栈，再拼接，最后入栈
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(stack.pop());
sb.append(character);
stack.push(sb.toString());
}
}
}
}
// 计算最后的结果
if (stack.size() == 1){// 计算完括号里面的，如果栈中只剩下一个元素
System.out.println(stack.pop());
}else {// 计算完括号里面的，栈中还有多个元素，继续计算
// 但是此时栈中的元素是正序排列的，需要变成倒序再计算
Stack last = new Stack();
while (!stack.isEmpty()){
last.push(stack.pop());
}
System.out.println(calculate(last));
}
// jdk自带的方法计算，用于比较结果
ScriptEngine se = new ScriptEngineManager().getEngineByName("JavaScript");
System.out.println(se.eval(exp));
}
// 计算不带括号的字符串，但是参数栈中的数据 是倒序的，因为栈的原理是先进后出
private static String calculate(Stack exp) {
ArrayList arrayList = new ArrayList();
// 先算乘除法
while (!exp.isEmpty()){
if ("".equals(exp.peek()) || "/".equals(exp.peek())){
String fuhao = exp.pop();
String number = exp.pop();
String last = arrayList.remove(arrayList.size()-1);
if (fuhao.equals("")){
arrayList.add(new BigDecimal(last).multiply(new BigDecimal(number)).toString());
}else {
arrayList.add(new BigDecimal(last).divide(new BigDecimal(number), 12, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN).toString());
}
}else {
arrayList.add(exp.pop());
}
}
// 再算加减法
BigDecimal b = new BigDecimal(arrayList.remove(0));
Iterator iterator = arrayList.iterator();
while (iterator.hasNext()){
String next = iterator.next();
if (next.equals("+")){
b = b.add(new BigDecimal(iterator.next()));
}else if (next.equals("-")){
b = b.subtract(new BigDecimal(iterator.next()));
}
}
return b.toString();
}

}
作业小结