⽤Java实现简单的四则运算
⼀、实验⽬的
学会⽤Java编写简单的四则运算。
⼆、实验原理及基本技术路线图（⽅框原理图）
通过所学知识编写程序，实现⽤户输⼊⼀个算式，通过运算输出结果。
三、所⽤仪器、材料（设备名称、型号、规格等）
Eclipse不限版本、JDK不限版本、配置环境变量
四、实验⽅法、步骤
思路分析：
⾸先拿到⼀个表达式后，我们如果按照⼈的计算⽅式，
有括号
在有括号的情况下，先计算得出括号中的结果。
没有括号
运算按照 先乘除，后加减进⾏。
1.没有括号的表达式实现
1.1．遍历运算符，如果运算符右边没有数字则报错，运算符左右都有数字则取出运算符左右的数字进⾏运算，然后将结果放回（当前索引位置）
2．有括号的表达式的实现java replace方法
2.1．到最内侧的括号内表达式，按照⽆括号的⽅法进⾏计算，将计算结果替换该括号表达式的位置，此时得到新的表达式，再继续递归调⽤当前⽅法。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
public class SimpleCompute {
public static void main(String[] args){
// Define data types
BufferedReader reader = null;
InputStreamReader inputStreamReader = null;
try{
// Get user input
System.out.println("Please enter expression: or enter # to end the operation! ");// Prompt the user for an expression
inputStreamReader =new InputStreamReader(System.in);// Read input from the console
reader =new BufferedReader(inputStreamReader);
String str = adLine();// Read the information entered by the user
while(!str.equals("#")){
System.out.println("The result of operation is："+opt(str)+"");
System.out.println("Please enter expression: or enter # to end the operation! ");
str = adLine();
}
}
// When an exception is caught, it prints the trajectory of the exception
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
if(reader != null){
try{
reader.close();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
public static float opt(String s)throws Exception {
public static float opt(String s)throws Exception {
if(s == null ||"".im())){
return0f;
}
//Gets the subscript of the first character after the operator
int a1 = s.indexOf("+");
int a2 = s.indexOf("-");
int a3 = s.indexOf("*");
int a4 = s.indexOf("/");
int a5 = s.indexOf("(");
//Determine if the formula is correct
if(a1 ==-1&& a2 ==-1&& a3 ==-1&& a4 ==-1){
im()== null ||"".im())){
throw new Exception("operate error");
}
return Float.im());
}
if(a5 !=-1){
int a6 = s.indexOf(")");
if(a6 ==-1){
throw new Exception("Parentheses do not match");
}else{
float f =opt(s.substring(a5 +1, a6).trim());
s = s.replace(s.substring(a5, a6 +1), String.valueOf(f));
return opt(s);
}
}
//Determines if there are characters on either side of the operator
//Take the Numbers on both sides of the operator and perform the operation
if(a1 !=-1){
return opt(s.substring(0, a1))+opt(s.substring(a1 +1, s.length()));
}
if(a2 !=-1){
return opt(s.substring(0, a2))-opt(s.substring(a2 +1, s.length()));
}
if(a3 !=-1){
return opt(s.substring(0, a3))*opt(s.substring(a3 +1, s.length()));
}
if(a4 !=-1){
return opt(s.substring(0, a4))/opt(s.substring(a4 +1, s.length()));
}
return Integer.im());
}
}
运⾏结果：
Please enter expression: or enter # to end the operation!
3+(3+3)*3
The result of operation is：21.0
Please enter expression: or enter # to end the operation!
4+4*5
The result of operation is：24.0
Please enter expression: or enter # to end the operation!
关于import java.util.ArrayList；的知识：
java.util.ArrayList是⼀个列表类，它是⽤来存放其他Java对象，内部是通过数组来实现的。
只要是java对象就可以往ArrayList⾥⾯放
java.util.ArrayList内部是通过数组来实现的:
当数组容量不够的时候，会对数组容量进⾏扩容可以通过数组下标来快速的访问ArrayList⾥⾯的元素当新增或者删除ArrayList⾥⾯的元素时，可能会涉及到移位操作可以截取数组的⼦数组操作.
定义如下:
定义如下:
public class ArrayList extends AbstractList
implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{
//fields
//constructor
//methods
//inner class ‘Itr’
//inner class ‘ListItr’
//inner class ‘SubList’
}
java.util.ArrayList的常见属性:
//序列号
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
//ArrayList实际存储元素的地⽅
private transient Object[] elementData;
//ArrayList中存储的元素个数
private int size;
//ArrayList最多存储元素的个数
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
//fast-fail失败机制标记
protected transient int modCount = 0;
构造⽅法:
第⼀种：默认构造⽅法（⽆参数构造⽅法）
public ArrayList()
第⼆种: 带初始列表容量⼤⼩参数的构造⽅法
public ArrayList(int initialCapacity)
第三种：带初始化⼦列表参数的构造⽅法
public ArrayList(Collection<? extends E> c)
常⽤⽅法:
修改操作:
boolean add(E e) 将指定的元素添加到此列表的尾部
void add(int index,E element) 将指定的元素插⼊此列表中的指定位置
E remove(int index) 移除此列表中指定位置上的元素
boolean remove(Object o) 移除此列表中⾸次出现的指定元素
E set(int index,E element) ⽤指定的元素替代此列表中指定位置上的元素
批量操作
boolean addAll(Collection<? extends E> c) 将⼦集合c中的元素添加到此集合中
boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c) 将⼦集合c中的元素添加到此集合中的index位置开始处
void clear() 清空此集合
protected void removeRange(int fromIndex,int toIndex) 移除集合中索引在fromIndex(包括)和toIndex(不包括)之间的所有元素public boolean removeAll(Collection<?> c) 移除此collection中那些也包含在指定collection中的所有元素
public boolean retainAll(Collection<?> c) 仅保留在⼦集合c中那些也包含在此集合中的元素
查询操作
boolean contains(Object o) 判断集合中是否包含了元素o
E get(int index) 返回此集合中index位置上的元素
int indexOf(Object o) 返回此集合中⾸次出现元素o的位置
boolean isEmpty() 判断此集合是否为空
int lastIndexOf(Object o) 返回此集合中最后⼀次出现元素o的位置
int size() 返回此集合中元素的个数
其他操作
Object clone() 返回此列表实例的浅复制
void ensureCapaCity(int minCapacity) 如有必要，增加此列表实例的容量，以确保它⾄少能够容纳最⼩容量参数所指定的元素数
void trimToSize() 将此列表实例的容量调整为列表的当前⼤⼩
数组操作
Object[] toArray() 按适当顺序返回包含此列表中所有元素的数组
T[] toArray(T[] a) 按适当顺序返回包含此列表中所有元素的数组
T[] toArray(T[] a) 按适当顺序返回包含此列表中所有元素的数组Iterator和⼦List操作
ListIterator listIterator(int index) 返回列表的ListIterator实例ListIterator listIterator() 返回列表的ListIterator实例
Iterator iterator() 返回列表的Iterator实例
List subList(int fromIndex, int toIndex) 返回列表的⼦列表ArrayList遍历⽅法:
⽀持三种遍历⽅式:
1. 通过索引值去遍历（随机遍历）(效率最好)
2. 通过增强的for循环去遍历(效率最低)
3. 通过迭代器去遍历(效率次之)
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