如上，在上一篇中，我们使用中缀转后缀的形式完成字符串计算器的功能，那么有的同学说，我不懂中缀后缀啊，我就想直接算，行不行啊？ 行，请看下文。
这次我们使用的思路是递归，也是我在面试过程中最先想到的，但是面试的时候比较慌，20分钟没有理清思路。
这次我们先讲整体思路，
第一步：将整个字符串划分为数字和符号，保存到一个list中，
第二步：设计一个返回值为INT类型的函数，在函数内部实现两个功能，去括号和计算加减乘除，这样我们的函数进行递归，即可进行多括号的加减乘除运算。
首先，我们仍然需要一个函数来判断字符是否是数字
public static boolean isNum(char c){
return c>=48 && c<=57;
}
其次，我们将每个数字和运算符都转化为一段String类型的对象存储到List中，
public static List<String> inorder (String str) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
char []x = str.toCharArray();
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
for (int i=0;i<x.length;i++){
if (isNum(x[i])){
stringBuilder.append(x[i]);
if (i==x.length-1||(i<x.length-1&&!isNum(x[i+1]))){
list.add(stringBuilder.toString());
stringBuilder.delete(0,stringBuilder.length());
}
}else {
list.add(String.valueOf(x[i]));
}
}
return list;
}
对于每个数字，我们判断后方是否是符号，或者是最后一位，如果是这两种情况，就将字符串存入list，并且清空StringBuilder。
如此 对于例子 12+2*（4-3） 我们得到的list应该是这样
[12, +, 2, *, (, 4, -, 3, )]
以上，我们完成了将一整个字符串拆分为数字和符号的对象集合，第二步，我们进行计算。（这里采用递归思想）
Stack<String> stack = new Stack<>();
int len = list.size();
for (int i=0;i<len;i++){
String x = list.get(i);
if (x.equals(")"))
{
List<String> lis = new ArrayList<>();
while (!stack.isEmpty()&&!stack.peek().equals("(")){
lis.add(0,stack.pop());
}
stack.pop();
String m = String.valueOf(help(lis));
stack.push(m);
continue;
}
stack.push(list.get(i));
}
这是我们计算函数的第一部分，用来去除括号，具体思想如下： 从遍历list，如果当前的对象是一个“）”,那么我们需要进行匹配，新建立一个list，从辅助栈中出栈，直到遇到一个（，那么我们完成了一次括号匹配，lis中存入的应该是括号内所有的内容。
递归- 当前函数应该返回一个计算结果，且传入值为一个list类型，所以我们将lis，也就是括号内的一个序列，调用自身，那么我们应该得到了括号内的计算结果，将其加入辅助栈中。如此就完成了去括号。
第二 -如果当前对象不是），那么我们将其入栈。
接下来是计算部分
Stack<String> res = new Stack<>();
while (!stack.isEmpty()){
String x = stack.pop();
if (x.equals("*")){
Integer num1 = Integer.valueOf(stack.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(res.pop());
res.push(String.valueOf(num1*num2));
continue;
}else if (x.equals("/")){
Integer num1 = Integer.valueOf(stack.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(res.pop());
res.push(String.valueOf(num1/num2));
continue;
}
res.push(x);
}
我们新建一个辅助栈 res，对乘除进行匹配，遇到乘除符号的时候，我们应该从stack和res中分别poll出一个对象，然后使用/*计算结果，再加入到res中。
如果当前对象不是乘除符号，我们就直接把它加入到res中。
最后一步，计算加减
while (!res.isEmpty()){
String x = res.pop();
if (x.equals("+")){
Integer num1 = Integer.valueOf(res.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(stack.pop());
stack.push(String.valueOf(num1+num2));
continue;
}else if (x.equals("-")){
Integer num1 = Integer.valueOf(res.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(stack.pop());
stack.push(String.valueOf(num2-num1));
continue;
}
stack.push(x);
}
思想与上一步计算乘除相同，需要注意的是，在计算除法的时候，我们从stack中取出的对象是被除数，而结果全部转移到res中时，我们的序列被反转，那么计算减法的时候，应该使用stack中的对象去减res中的对象。
完整代码
import java.util.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
String str= input.next();
List<String> list = inorder(str);
System.out.println(help(list));
}
public static Integer help(List<String> list){
Stack<String> stack = new Stack<>();
int len = list.size();
for (int i=0;i<len;i++){
String x = list.get(i);
if (x.equals(")"))
{
List<String> lis = new ArrayList<>();
while (!stack.isEmpty()&&!stack.peek().equals("(")){
lis.add(0,stack.pop());
}
stack.pop();
String m = String.valueOf(help(lis));
stack.push(m);
continue;
}
stack.push(list.get(i));
}
Stack<String> res = new Stack<>();
while (!stack.isEmpty()){
String x = stack.pop();
if (x.equals("*")){
Integer num1 = Integer.valueOf(stack.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(res.pop());
res.push(String.valueOf(num1*num2));
continue;
}else if (x.equals("/")){
Integer num1 = Integer.valueOf(stack.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(res.pop());
res.push(String.valueOf(num1/num2));
continue;
}
res.push(x);
}
while (!res.isEmpty()){
String x = res.pop();
if (x.equals("+")){
Integer num1 = Integer.valueOf(res.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(stack.pop());
stack.push(String.valueOf(num1+num2));
continue;
}else if (x.equals("-")){
Integer num1 = Integer.valueOf(res.pop());
Integer num2 = Integer.valueOf(stack.pop());
stack.push(String.valueOf(num2-num1));
continue;
}
stack.push(x);
}
return Integer.valueOf(stack.pop());
}
public static boolean isNum(char c){
return c>=48 && c<=57;
}
public static List<String> inorder (String str) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
char []x = str.toCharArray();
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
for (int i=0;i<x.length;i++){
if (isNum(x[i])){
stringBuilder.append(x[i]);
if (i==x.length-1||(i<x.length-1&&!isNum(x[i+1]))){
list.add(stringBuilder.toString());
stringBuilder.delete(0,stringBuilder.length());
}
}else {
list.add(String.valueOf(x[i]));
}
}
return list;
}
}
如上，我们就完成了用递归思想编写的java计算器，希望同学们能够学到一些东西吧。 PS：同样的代码在leetcode上居然跑不通，在3/2的用例上报错，但是我在本地跑又是对的。奇怪
PS2：原来leetcode上那道计算器是不带括号的，(lll￢ω￢)
PS3：突然想起，大三时候JAVA课的编程作业就是写一个计算器，但是当时是从网上找的代码，后悔呀。
PS4：又发现一点小问题，留给同学们自己修改， 在第一次匹配乘除的时候，应该按顺序计算，我的程序是倒着计算的，导致连序出现乘除的时候，结果会出现错误。