简单到复杂方程的弦方程

时间:2013-04-11 14:29:54

标签: java string arraylist equation parentheses

我正在尝试编写一个程序,通过使用Arraylist将等式分解为单独的部分,以字符串的形式解决任何等式(从简单到复杂)。它首先检查括号,然后进入它可以找到的最深的括号集,并解决内部的一组操作,从较强的运算符开始,然后继续。它会继续检查,直到没有更多的括号,然后它会执行剩下的工作,从更强大的运算符开始。 arraylist中留下的数字就是答案。但我遇到了麻烦。这是我的代码:

import java.util.ArrayList;

public class StringEquation
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        String s = "80+5+3*(11%(3*2)-(5+1)+6)-(10+10)+(2*2)*5";

        ArrayList<String> equation = new ArrayList<>();

        String ns = "";

        String b;

        int nsi;

        int si;

        int res = 0;

        boolean hasParen = false;

        for(int c=0; c<s.length(); c++)
        {
             b = s.substring(c,c+1);
             if("0".equals(b)||"1".equals(b)||"2".equals(b)||"3".equals(b)||"4".equals(b)||"5".equals(b)||"6".equals(b)||"7".equals(b)||"8".equals(b)||"9".equals(b))
             {
                 ns += b;
                 if(c==s.length()-1)
                 {
                     nsi = Integer.parseInt(ns);
                     equation.add(Integer.toString(nsi));
                 }
             }
             else if(("+".equals(b)||"-".equals(b)||"*".equals(b)||"/".equals(b)||"%".equals(b))&&!"".equals(ns))
             {
                nsi = Integer.parseInt(ns);
                equation.add(Integer.toString(nsi));
                equation.add(b);
                ns = "";
             }
             else if("(".equals(b))
             {
                 equation.add(b);
             }
             else if (")".equals(b))
             {
                nsi = Integer.parseInt(ns);
                equation.add(Integer.toString(nsi));
                equation.add(b);
                ns = "";
             }
             else if("+".equals(b)||"-".equals(b)||"*".equals(b)||"/".equals(b)||"%".equals(b))
             {
                 equation.add(b);
             }
        }

        while(true) //checks for parentheses
        {
            for(int d=0; d<equation.size(); d++)
            {
                if("(".equals(equation.get(d)))
                {
                    hasParen = true;
                }

                if(hasParen==true)
                {
                    while(!")".equals(equation.get(d)))
                    {
                        d++;
                    }
                    while(!"(".equals(equation.get(d)))
                    {
                        d--;
                    }
                    d++;

                    while(!")".equals(equation.get(d+1)))
                    {
                        if("-".equals(equation.get(d))) //checks to see if the String number on the Arraylist is negative
                        {
                            equation.remove(d);
                            si = Integer.parseInt(equation.get(d));
                            si *= -1;
                        }
                        else
                        {
                            si = Integer.parseInt(equation.get(d));
                        }

                        switch(equation.get(d+1))
                        {
                            case "*": si *= Integer.parseInt(equation.get(d+2)); 
                            equation.set(d, Integer.toString(si));
                            equation.remove(d+1);
                            equation.remove(d+2);
                                break;
                            case "/": si /= Integer.parseInt(equation.get(d+2));
                            equation.set(d, Integer.toString(si));
                            equation.remove(d+1);
                            equation.remove(d+2);
                                break;
                            case "%": si %= Integer.parseInt(equation.get(d+2));
                            equation.set(d, Integer.toString(si));
                            equation.remove(d+1);
                            equation.remove(d+2);
                                break;
                            default: d+=2;
                        }
                    }

                    while(!"(".equals(equation.get(d)))
                    {
                        d--;
                    }
                    d++;

                    while(!")".equals(equation.get(d+1)))
                    {
                        if("-".equals(equation.get(d))) //checks to see if the String number on the Arraylist is negative
                        {
                            equation.remove(d);
                            si = Integer.parseInt(equation.get(d));
                            si *= -1;
                        }
                        else
                        {
                            si = Integer.parseInt(equation.get(d));
                        }

                        switch(equation.get(d+1))
                        {
                            case "+": si += Integer.parseInt(equation.get(d+2)); 
                            equation.set(d, Integer.toString(si));
                            equation.remove(d+1);
                            equation.remove(d+2);
                                break;
                            case "-": si -= Integer.parseInt(equation.get(d+2));
                            equation.set(d, Integer.toString(si));
                            equation.remove(d+1);
                            equation.remove(d+2);
                                break;
                        }
                    }

                    if("(".equals(equation.get(d-1))&&")".equals(equation.get(d+1)))
                    {
                        equation.remove(d-1);
                        equation.remove(d+1);
                    }

                    hasParen = false;

                    d = 0;
                }
            }
            break;
        }

        for(int e=0; e<equation.size(); e+=2) //does all multiplication, division and modulus first
        {
            if("-".equals(equation.get(e))) //checks to see if the String number on the Arraylist is negative
            {
                equation.remove(e);
                si = Integer.parseInt(equation.get(e));
                si *= -1;
            }
            else
            {
                si = Integer.parseInt(equation.get(e));
            }

            switch(equation.get(e+1))
            {
                case "*": si *= Integer.parseInt(equation.get(e+2)); 
                equation.set(e, Integer.toString(si));
                equation.remove(e+1);
                equation.remove(e+2);
                    break;
                case "/": si /= Integer.parseInt(equation.get(e+2));
                equation.set(e, Integer.toString(si));
                equation.remove(e+1);
                equation.remove(e+2);
                    break;
                case "%": si %= Integer.parseInt(equation.get(e+2));
                equation.set(e, Integer.toString(si));
                equation.remove(e+1);
                equation.remove(e+2);
                    break;
                default: e+=2;
            }
        }

        for(int f=0; f<equation.size(); f+=2) //does the rest (addition and subtraction)
        {
            if("-".equals(equation.get(f))) //checks to see if the String number on the Arraylist is negative
            {
                equation.remove(f);
                si = Integer.parseInt(equation.get(f));
                si *= -1;
            }
            else
            {
                si = Integer.parseInt(equation.get(f));
            }

            switch(equation.get(f+1))
            {
                case "+": si += Integer.parseInt(equation.get(f+2)); 
                equation.set(f, Integer.toString(si));
                equation.remove(f+1);
                equation.remove(f+2);
                    break;
                case "-": si -= Integer.parseInt(equation.get(f+2));
                equation.set(f, Integer.toString(si));
                equation.remove(f+1);
                equation.remove(f+2);
                    break;
            }
        }

        System.out.print(equation.get(0)); //Arraylist should only have the answer of the string equation by this point.

        //The part below was to see if lines 25-59 had obtained the whole equation in seperate parts within the arraylist.

//        for(int i=0; i<equation.size(); i++)
//        {
//            System.out.print(equation.get(i));
//        }
//        System.out.println("\n");
    }
}

当我运行它时,它给了我这个错误:

Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: For input string: "("
    at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
    at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:481)
    at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:527)
    at stringequationfull.StringEquationFull.main(StringEquationFull.java:87)
Java Result: 1

任何帮助?

3 个答案:

答案 0 :(得分:0)

请参阅Integer#parseInt的文档:

  

抛出: NumberFormatException - 如果字符串不包含   可解析的整数。

您收到的错误消息非常有用。

您正在尝试解析"("可解析的整数。

使用调试器将在不到一分钟的时间内为您解决此问题。

答案 1 :(得分:0)

你应该为此使用解析/ lexing框架,然后在解析树的顶部实现方程求解器。

这是一个起点:How to write LALR parser for some grammar in Java?

答案 2 :(得分:0)

如前所述,您正在尝试解析“(”作为整数。

但这不是你的主要问题。

主要问题是你有一个庞大的巨大代码,这是不必要的理由。

您需要将字符串转换为树状结构而不是数组列表,这样您就可以更容易和无错误地进行计算。

由于您的问题很简单,我不建议使用解析器生成器来执行此任务。 (花了太长时间)。但是,您仍然需要设计数据结构以满足您的要求。

有许多数学方程式的解析器,你可以检查它们以获得灵感。

一般来说,你会有类似的东西:

Class Statement{}

class AddStatement extends Statement{
    Statement lhs;
    Statement rhs;
}

Class constant extends Statement{
    int value;
}

您将需要为您支持的所有操作创建类,然后递归地将输入解析为此结构。如果做得好,评估就会变得简单。

我不会详细说明,因为网上有足够的资源可用作指导。

如果您希望继续使用上面的代码,但我建议您以某种方式弄清楚如何将其拆分为更小的块,这些块更容易调试并且运气好