1 package 四则运算;
  2 
  3 import java.util.ArrayList;
  4 import java.util.Scanner;
  5 
  6 public class yunsuan {
  7 
  8     
  9     public static void main(String[] args) {
 10         // TODO Auto-generated method stub
 11         String array1[]=new String[1000];
 12         input(array1);
 13 
 14     }
 15     public static void input(String array1[]){
 16         int a,b,c,d,e,f;
 17         Scanner scanner=new Scanner(System.in);
 18         System.out.println("请输入生成题目的数量（少于1000道）：");
 19         a=scanner.nextInt();
 20         System.out.println("请输入数字的范围（1-？）：");
 21         b=scanner.nextInt();
 22         System.out.println("是否有乘除法(包含乘除法请输入1，不包含请输入0)");
 23         c=scanner.nextInt();
 24         System.out.println("是否有括号(最多可以支持十个数参与计算,包含括号请输入1，不包含请输入0)");
 25         d=scanner.nextInt();
 26         System.out.println("加减有无负数(有负数请输入1，没有负数请输入0)");
 27         e=scanner.nextInt();
 28         System.out.println("除法有无余数(有余数请输入1，没有余数请输入0)");
 29         f=scanner.nextInt();
 30         int m;
 31         boolean n,o,p;
 32         if(c==1)
 33             m=4;
 34         else m=2;
 35         if(d==1)
 36             n=true;
 37         else n=false;
 38         if(e==1)
 39             o=true;
 40         else o=false;
 41         if(f==1)
 42             p=true;
 43         else p=false;
 44         for(int i=0;i<a;i++){
 45             array1[i]=birth(b,m,n,o,p);
 46         }
 47         output(a,array1);
 48     }
 49 
 50     public static void output(int a,String []array1 ){
 51         Calculator calculate = new Calculator();
 52         int j;
 53         for(int i=0;i<a;i++){
 54             
 55             System.out.print(array1[i]);
 56             String s = array1[i];
 57             ArrayList result = calculate.getStringList(s);  //String转换为List
 58             result = calculate.getPostOrder(result);   //中缀变后缀
 59              j = calculate.calculate(result);   //计算
 60             System.out.println("="+j);
 61         }
 62     }
 63     public static String birth(int fanwei,int fuhao,boolean bra,boolean o,boolean p){
 64         int a=((int)(Math.random()*9))+2;
 65         int b,c;
 66         String str ="";
 67         for(int i=0;i<a;i++){
 68             b=(int)(Math.random()*fanwei)+1;
 69             c=(int)(Math.random()*fuhao);
 70             if(i==a-1)
 71                  str+=b+"";
 72             else {
 73                 switch(c){
 74                 case 0: str+=b+"+";break;
 75                 case 1: str+=b+"-";break;
 76                 case 2: str+=b+"*";break;
 77                 case 3:    str+=b+"/";break;
 78                 }
 79                 
 80             }
 81             
 82         }
 83         if(bra&&((int)( Math.random()*100))>50){
 84             //在这里为express中插入一对括号
 85             
 86             int first = (int)(Math.random()*(a-1))+1;//括起来的第一个数
 87             int next = (int)(Math.random()*(a-1))+1;//括起来的最后一个数
 88             if(first > next){//如果第一个数比第二个数大，则交换两个数的值
 89                 first = first^next;
 90                 next = first^next;
 91                 first=first^next;
 92             }
 93             if(next-first >= 2){//如果next和first的差值小于2，则不执行以下步骤，因为括号中至少有两个数
 94                 //length记下表达式字符串的长度，j记下遍历字符串中数字的个数
 95                 int length = str.length(),j=0;
 96                 //用字符串建立一个动态字符串。
 97                 StringBuffer temp = new StringBuffer(str);
 98                 //开始循环遍历字符串
 99                 for(int i=0; i < length; i++){
100                     char cc = temp.charAt(i);//取出下标为i的字符
101                     if(first==1&&i==0)        //如果括号括起来的第一个数字为表达式中第一个操作数，在表达式最前面插入(
102                         temp.insert(0, ‘(‘);
103                     if(cc > ‘9‘ || cc < ‘0‘){//如果当前字符是运算符字符
104                         j++;                //表示刚刚遍历一个数字，所以j加一
105                         if(j==first-1){        //如果j到达first的前一个位置，在当前字符的后面插入“(”
106                             temp.insert(i+1, ‘(‘);i++;
107                         }
108                         if(j==next)            //如果j到达next的位置，在当前字符前面插入一个“）”
109                             temp.insert(i, ‘)‘);
110                     }
111                 }
112                 str = temp.toString();//将动态字符串转换为普通字符串
113             }
114         }
115         //加减有无负数
116         /*
117         if(!o){
118 
119             int length2 = str.length(),j=0,i;
120             int m=str.indexOf(‘-‘);
121             StringBuffer temp = new StringBuffer(str);
122             if(m>0){
123                 for( i=m-1; i>0; i--){
124                     char cc = temp.charAt(i);
125                     if(cc > ‘9‘ || cc < ‘0‘)
126                         break;
127                 }
128                 
129                 String hh=temp.substring(i+1, m-1);
130                 int x=Integer.valueOf(hh);
131                 
132                 for( i=m; i<length2; i++){
133                     char cc = temp.charAt(i);
134                     if(cc > ‘9‘ || cc < ‘0‘)
135                         break;
136                 }
137                 hh=temp.substring(m+1, i-1);
138                 int y=Integer.valueOf(hh);
139                 if(x-y<0){
140                     int v=x;
141                     x=y;
142                     y=v;
143                     }
144                     
145             }
146         
147         }
148         //除法有无余数
149         if(!p){
150             int length2 = str.length(),j=0,i;
151             int m=str.indexOf(‘/‘);
152             StringBuffer temp = new StringBuffer(str);
153             if(m>0){
154                 for( i=m-1; i>0; i--){
155                     char cc = temp.charAt(i);
156                     if(cc > ‘9‘ || cc < ‘0‘)
157                         break;
158                 }
159                 String hh=temp.substring(i+1, m-1);
160                 int x=Integer.valueOf(hh);
161                 for( i=m; i<length2; i++){
162                     char cc = temp.charAt(i);
163                     if(cc > ‘9‘ || cc < ‘0‘)
164                         break;
165                 }
166                 hh=temp.substring(m+1, i-1);
167                 int y=Integer.valueOf(hh);
168                 if(x%y!=0)
169                     birth( fanwei, fuhao, bra,o, p);
170                     
171             }
172         }
173         */
174         //余数的判断由于存在括号的原因无法使用。
175         
176         return str;
177     }
178 }

  1 package 四则运算;
  2 import java.util.ArrayList;
  3 import java.util.Stack;
  4 
  5 /**
  6  * 
  7  * @author yhh
  8  *
  9  */
 10 public class Calculator {
 11     
 12     /**
 13      * 将字符串转化成List
 14      * @param str
 15      * @return
 16      */
 17     public ArrayList<String> getStringList(String str){
 18         ArrayList<String> result = new ArrayList<String>();
 19         String num = "";
 20         for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
 21             if(Character.isDigit(str.charAt(i))){
 22                 num = num + str.charAt(i);
 23             }else{
 24                 if(num != ""){
 25                     result.add(num);
 26                 }
 27                 result.add(str.charAt(i) + "");
 28                 num = "";
 29             }
 30         }
 31         if(num != ""){
 32             result.add(num);
 33         }
 34         return result;
 35     }
 36     
 37     /**
 38      * 将中缀表达式转化为后缀表达式
 39      * @param inOrderList
 40      * @return
 41      */
 42     public ArrayList<String> getPostOrder(ArrayList<String> inOrderList){
 43         
 44         ArrayList<String> result = new ArrayList<String>();
 45         Stack<String> stack = new Stack<String>();
 46         for (int i = 0; i < inOrderList.size(); i++) {
 47             if(Character.isDigit(inOrderList.get(i).charAt(0))){
 48                 result.add(inOrderList.get(i));
 49             }else{
 50                 switch (inOrderList.get(i).charAt(0)) {
 51                 case ‘(‘:
 52                     stack.push(inOrderList.get(i));
 53                     break;
 54                 case ‘)‘:
 55                     while (!stack.peek().equals("(")) {
 56                         result.add(stack.pop());
 57                     }
 58                     stack.pop();
 59                     break;
 60                 default:
 61                     while (!stack.isEmpty() && compare(stack.peek(), inOrderList.get(i))){
 62                         result.add(stack.pop());
 63                     }
 64                     stack.push(inOrderList.get(i));
 65                     break;
 66                 }
 67             }
 68         }
 69         while(!stack.isEmpty()){
 70             result.add(stack.pop());
 71         }
 72         return result;
 73     }
 74     
 75     /**
 76      * 计算后缀表达式
 77      * @param postOrder
 78      * @return
 79      */
 80     public Integer calculate(ArrayList<String> postOrder){
 81         Stack stack = new Stack();
 82         for (int i = 0; i < postOrder.size(); i++) {
 83             if(Character.isDigit(postOrder.get(i).charAt(0))){
 84                 stack.push(Integer.parseInt(postOrder.get(i)));
 85             }else{
 86                 Integer back = (Integer)stack.pop();
 87                 Integer front = (Integer)stack.pop();
 88                 Integer res = 0;
 89                 switch (postOrder.get(i).charAt(0)) {
 90                 case ‘+‘:
 91                     res = front + back;
 92                     break;
 93                 case ‘-‘:
 94                     res = front - back;
 95                     break;
 96                 case ‘*‘:
 97                     res = front * back;
 98                     break;
 99                 case ‘/‘:
100                     res = front / back;
101                     break;
102                 }
103                 stack.push(res);
104             }
105         }
106         return (Integer)stack.pop();
107     }
108     
109     /**
110      * 比较运算符等级
111      * @param peek
112      * @param cur
113      * @return
114      */
115     public static boolean compare(String peek, String cur){
116         if("*".equals(peek) && ("/".equals(cur) || "*".equals(cur) ||"+".equals(cur) ||"-".equals(cur))){
117             return true;
118         }else if("/".equals(peek) && ("/".equals(cur) || "*".equals(cur) ||"+".equals(cur) ||"-".equals(cur))){
119             return true;
120         }else if("+".equals(peek) && ("+".equals(cur) || "-".equals(cur))){
121             return true;
122         }else if("-".equals(peek) && ("+".equals(cur) || "-".equals(cur))){
123             return true;
124         }
125         return false;
126     }
127     
128     public static void main(String[] args) {
129         Calculator calculate = new Calculator();
130         String s = "12+(23*3-56+7)*(2+90)/2";
131         ArrayList result = calculate.getStringList(s);  //String转换为List
132         result = calculate.getPostOrder(result);   //中缀变后缀
133         int i = calculate.calculate(result);   //计算
134         System.out.println(i);
135 
136     }
137     
138     
139 }