分析过程
分析运算的几种情况：
- 带有括号（不考虑大，小，中括号，统称括号） 例如3*（2-1）
- 带负数，例如3+（-2）
- 其他正常的情况
运算情况：
- 运算符优先级考虑，这个很明显，先“*”，“/”，再"+","-"最后是括号
计算不带字符串的计算，我采用了2个栈来存放，一个栈存放符号，另一个存放数字，当存放符号时发现，当前的符号比栈顶得符号优先级低或者相等，就讲栈中的数据进行计算。例如 a+b-c，按照正常顺序，存放“-”是，数字栈中存放有a.b,而符号栈中存放有“+”，此时，进行判断，发现“+”与“-”优先级相等，于是计算 a +b的值（假设a+b=d）.计算后数字栈中将存放d,而符号栈将只存放"-".以此类推。
package com.example.cmcc.util;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.Stack;
/**
* <pre>
* author : lzy
* e-mail : zanyang.lin@newbeeair.com
* time : 2017/05/16
* desc :
* </pre>
*/
public class StringCaculate {
private Stack<BigDecimal> numbers = new Stack<BigDecimal>();
private Stack<Character> chs = new Stack<Character>();
/**
* 比较当前操作符与栈顶元素操作符优先级，如果比栈顶元素优先级高，则返回true，否则返回false
*
* @param str 需要进行比较的字符
* @return 比较结果 true代表比栈顶元素优先级高，false代表比栈顶元素优先级低
*/
private boolean compare(char str) {
if (chs.empty()) {
// 当为空时，显然 当前优先级最低，返回高
return true;
}
char last = (char) chs.lastElement();
switch (str) {
case '*': {
// '*/'优先级只比'+-'高
if (last == '+' || last == '-')
return true;
else
return false;
}
case '/': {
if (last == '+' || last == '-')
return true;
else
return false;
}
// '+-'为最低，一直返回false
case '+':
return false;
case '-':
return false;
}
return true;
}
public BigDecimal caculate(String st) {
StringBuffer sb = new StringBuffer(st);
StringBuffer num = new StringBuffer();
String tem = null;
char next;
while (sb.length() > 0) {
tem = sb.substring(0, 1);// 获取字符串的第一个字符
sb.delete(0, 1);
if (isNum(tem.trim())) {
num.append(tem);// 如果是数字，将其放入num当中
} else {
if (num.length() > 0 && !"".equals(num.toString().trim())) {// 当截取的字符不是数字时，则认为num中放置的时一个完整的数字，
// 如123+1,当获取到+时，前面的123可以认为是一个完整的数
BigDecimal bd = new BigDecimal(num.toString().trim());
numbers.push(bd);
num.delete(0, num.length());
}
// 如果chs为空，这认为这时第一个字符直接放入
if (!chs.isEmpty()) {
// 当当前的运算符优先级等于或者小于栈顶得预算符时，做运算.
// 例如,1+2+3,当截取到2,3之间的“+”与1,2之间的"+"优先级相等时，可以先计算1+2，使其变成3+3
// 同样，1*2+3,当截取到2,3之间的“+”与1,2之间的"*"优先级小，可以先计算1*2，使其变成2+3
while (!compare(tem.charAt(0))) {
caculate();
}
}
// 当数字栈也为空时,既运算式的第一个数字为负数时
if (numbers.isEmpty()) {
num.append(tem);
} else {
chs.push(new Character(tem.charAt(0)));
}
// 判断后一个字符是否为“-”号，为"-"号时，认为数字为负数
// 例如 1*2*(-5)，因为此运算不计算()，因此将被改写为1*2*-5,如此情况，须将"-"认为是负数表达式而非减号
next = sb.charAt(0);
if (next == '-') {
num.append(next);
sb.delete(0, 1);
}
}
}
// 由于前面将数字放入栈时，是通过获取符号为时处理，导致最后一个数字没有放入栈中，因此将最后的数字放入栈中
BigDecimal bd = new BigDecimal(num.toString().trim());
numbers.push(bd);
// 此时符号栈上最多只有2个符号，并且栈顶得符号优先级高，做运算
while (!chs.isEmpty()) {
caculate();
}
return numbers.pop();
}
BigDecimal result = null;// 运算结果
private void caculate() {
BigDecimal b = numbers.pop();// 第二个运算数
BigDecimal a = null;// 第一个运算数
a = numbers.pop();
char ope = chs.pop();
switch (ope) {
// 如果是加号或者减号，则
case '+':
result = a.add(b);
// 将操作结果放入操作数栈
DebugLog.e(">>>>>>>>>>>>>" + result);
numbers.push(result);
break;
case '-':
// 将操作结果放入操作数栈
result = a.subtract(b);
DebugLog.e(">>>>>>>>>>>>>" + result);
numbers.push(result);
break;
case '*':
result = a.multiply(b);
DebugLog.e(">>>>>>>>>>>>>" + result);
// 将操作结果放入操作数栈
numbers.push(result);
break;
case '/':
result = a.divide(b);// 将操作结果放入操作数栈
DebugLog.e(">>>>>>>>>>>>>" + result);
numbers.push(result);
break;
}
}
public String getResult() {
return result.toString();
}
private boolean isNum(String num) {
return num.matches("[0-9]");
}
/**
* 功能描述。
* 解析，将带有括号的运算符变成没有带括号的字运算
*/
public BigDecimal parse(String st) {
int start = 0;
StringBuffer sts = new StringBuffer(st);
int end = -1;
while ((end = sts.indexOf(")")) > 0) {
String s = sts.substring(start, end + 1);
int first = s.lastIndexOf("(");
BigDecimal value = caculate(sts.substring(first + 1, end));
sts.replace(first, end + 1, value.toString());
}
DebugLog.e(">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>" + sts.toString());
return caculate(sts.toString());
}
}
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