基于四则运算表达式字符串的计算器

调用演示：

public static void main(String[] args) {
    String expr = "3+2*(1+2*(4/(8-6)+7))";
    double ans = caculatorV1(expr);
    System.out.println(expr + " = " + ans);
}
public static double caculatorV1(String expr){
    return caculate(getSuffixArraylist(getInfixArraylist(expr)));
}

输出演示：

3+2*(1+2*(4/(8-6)+7)) = 41.0

总体思路分为3步：

1. 将字符串解析分割成字符串数组，每个元素要么是运算符，要么是int
2. 将上一步得到的（中缀）字符串数组转化成后缀字符串数组
3. 根据后缀字符串数组计算最后的结果

1.字符串解析分割

public static ArrayList<String> getInfixArraylist(String expr){
    ArrayList<String> infixArraylist = new ArrayList<String>();
    char ch;
    int len = expr.length();
    int index = 0;
    while(index < len){
        ch=expr.charAt(index);
        if(ch==' '){
            index++;
            continue;
        }
        if(isOp(expr.charAt(index))){  //是+-*/()
            infixArraylist.add(""+ch);
            index++;
        }else if(isNum(ch)){  //是数字 得判断数字的位数
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            do{
                sb.append(expr.charAt(index++));
            }while (index<len && isNum(expr.charAt(index)));
            infixArraylist.add(sb.toString());
        }else{
            throw new RuntimeException("不合法的字符");
        }
    }

    return infixArraylist;
}

2.中缀数组转后缀数组

public static ArrayList<String> getSuffixArraylist(ArrayList<String> infixArraylist){
    ArrayList<String> suffixArraylist = new ArrayList<String>();
    Stack<Character> s = new Stack<Character>();
    char ch;
    for(String element:infixArraylist){
        if(isOp(element.charAt(0))){  // 是符号
            if(isOpButNotBracket(element.charAt(0))){  // 是+-*/
                while (!s.empty() && s.peek()!='(' && lessPriority(element.charAt(0),s.peek())){
                    suffixArraylist.add(""+s.pop());
                }
                s.push(element.charAt(0));
            }else{  // 是括号
                if(element.charAt(0) == '('){
                    s.push(element.charAt(0));  // 左括号直接入栈
                }else {  // 是)
                    while((ch=s.pop())!='('){
                        suffixArraylist.add(""+ch);
                    }
                }
            }
        }else{  // 是数字
            suffixArraylist.add(element);
        }
    }
    while(!s.empty()){
        suffixArraylist.add(""+s.pop());
    }

    return suffixArraylist;
}

3.由后缀数组计算表达式的值

public static double caculate(ArrayList<String> list){
    if(list.size()==1){
        return Double.parseDouble(list.get(0));
    }
    double numLeft =0.0;
    double numRight = 0.0;
    char op = ' ';
    double res = 0.0;
    Stack<Double> s = new Stack<Double>();
    for(String element:list){
        if(element.charAt(0)< '0' || element.charAt(0)>'9'){  //说明是操作符
            op=element.charAt(0);
            numRight=s.pop();
            numLeft=s.pop();
            res=calc(numLeft,op,numRight);
            s.push(res);
        }else{//是数字
            s.push(Double.parseDouble(element));
        }
    }
    return res;
}