java实现表达式计算(解决了多位数,小数无法计算的问题)

中缀表达式转后缀表达式解析
本文介绍了一种将中缀表达式转换为后缀表达式的方法,以解决计算机计算中的优先级问题。详细阐述了如何通过扫描字符数组,识别数字和运算符,构建后缀表达式,并使用栈进行转换。同时,提供了具体的代码实现和示例。

我们平常写的式子是中缀式
将中缀式转为后缀式让计算机计算,就可以解决计算优先级的问题了。
需要注意的地方:
如果字符equ[i]为0-9的数字
注:
out字符串为"";
把他拼接到out字符串后面
再while循环,条件为0-9字符数字或者小数点
通过循环,可以把多位数和小数从字符数组中提取出来,加进字符串out中
这样一个out就是一个小数或者多位数或者个位数,再将out放进集合List中

if (equ[i] >=‘0’ && equ[i] <=‘9’){
out += equ[i];
while (equ[i + 1] >= ‘0’ && equ[i + 1] <= ‘9’|| equ[i + 1] == ‘.’) {
out += equ[i + 1];
i++;
}
list.add(out);
out = “”;
continue;
}
有一个比较严重的问题,数组下标出界
假如传进的式子为“7+8”,当读到8时,此时i+1为3,数组最大长度为3,下标出界,
为避免这样的问题,可以做下面处理1或者处理2
1.方法sweap(String equation){}
传入需计算的中缀式字符串,该方法可以将中缀式转化为后缀式,并且把后缀式的每个数字,加减乘除,小数,以字符串的形式存进List的集合中,最后返回List的集合;
存集合好处,可以存小数,多位数

public static List<String> sweap(String equation) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        //***********************************
        //处理1
        equation=equation+"?";
        //***********************************
        char[] equ = equation.toCharArray();
        List<String> list = new ArrayList<>();
        int len = equ.length;
        String out = "";
        for (int i = 0; i < len; i++) {
        //1.如果字符equ[i]为'(';
            if (equ[i] == '(') {
                stack.push('(');
                continue;
            }
      //2.如果字符equ[i]为0-9的数字
             if (equ[i] >='0' && equ[i] <='9'){
                out += equ[i];
//********************************************************************************
//   处理2
//             if(i+1<len){
//                while (equ[i + 1] >= '0' && equ[i + 1] <= '9'|| equ[i + 1] == '.') {
//                    System.out.println("i+");
//                    out += equ[i + 1];
//                    i++;
//                }}
//*********************************************************************************
                while (equ[i + 1] >= '0' && equ[i + 1] <= '9'|| equ[i + 1] == '.') {
                    out += equ[i + 1];
                    i++;}
                list.add(out);
                out = "";
                continue;
            }
            //3.如果字符equ[i]为加号或者减号
            if (equ[i] == '+' || equ[i] == '-') {
                while (!stack.empty() && stack.peek() != '(') {
                    list.add(stack.pop().toString());
                }
                stack.push(equ[i]);
                continue;
            }
            //4.如果字符equ[i]为乘号或者除号
            if (equ[i] == '*' || equ[i] == '/') {
                while (!stack.empty() && (stack.peek() == '*' || stack.peek() == '/')) {
                    list.add(stack.pop().toString());
                }
                stack.push(equ[i]);
                continue;
            }
            //5.如果equ[i]为')'
            if (equ[i] == ')') {
                while (!stack.empty() && stack.peek() != '(') {
                    list.add(stack.pop().toString());
                }
                stack.pop();
                continue;
            }

        }
        //6.把栈中剩余的字符放进List集合中
        while (!stack.empty()) {
            list.add(stack.pop().toString());
        }
        return list;
    }

2.方法operation(List list) {}
传入存取后缀式的集合List对象,该方法可以让计算机计算后缀式,最后以float的形式返回结果

public float operation(List<String> list) {
        Stack<Float> stack = new Stack<>();
        float result = 0;

        int len = list.size();
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            String ch = list.get(i);
            try {
            //如果f转成float出现异常,那么f就不是数字
                float f = Float.parseFloat(ch);
                stack.push(f);
            } catch (Exception e) {
                result = count(ch, stack.pop(), stack.pop());
                stack.push(result);
            }
        }
        return stack.pop();
    }
    //eq:运算符,eq1:运算符右边的数字,eq2:运算符左边的数字
    public static float count(String eq, float eq1, float eq2) {
    if (eq.equals("+")) {
        return eq2 + eq1;
    }
    if (eq.equals("-")) {
        return eq2 - eq1;
    }
    if (eq.equals("*")) {
        return eq2 * eq1;
    }
    if (eq.equals("/")) {
        return eq2 * eq1;
    }
    return 0;
}

main方法示例

public static void main(String[] args) {
    //String str = "1.5+5+2*(3*(3-1*2+1))"+"?";
    String str="7+8";
    DAO dao = new DAO();
    System.out.println(dao.operation((DAO.sweap(str))));

}

结果展示
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

<think> 首先,用户的问题是:在Java中,如何对double类型数据进行计算后保留两位小数,并乘以100?我需要基于系统提供的引用和之前的规则来回答。 回顾系统提供的引用: - 引用[1]:展示了使用String.format("%.2f", avg)来保留两位小数并四舍五入,结果是字符串。 - 引用[2]:讨论了保留小数点后两位的几种方法。 - 引用[3]:提到了使用BigDecimal来进行四舍五入,有几种舍入模式。 用户的具体需求是:计算后保留两位小数,并乘以100。所以,我需要考虑顺序:是先计算后保留小数再乘以100,还是先乘以100再保留小数?用户的描述是“double计算后保留两位小数并乘以100”,可能意味着: 1. 计算double值(例如,得到平均值)。 2. 保留两位小数(四舍五入)。 3. 然后乘以100。 或者,保留两位小数后得到一个精确值,再乘以100?但乘以100后可能需要进一步处理,因为乘以100后数字变大,小数位可能变化。 分析步骤: - 假设我们有原始的double值,比如avg = 30.666666666666668。 - 用户想保留两位小数后,得到30.67,然后乘以100得到3067.0?或者保留两位小数后乘以100,但乘以100后可能还需要保留整数或小数位?用户没说是否需要最终输出整数或其他。 用户说:“保留两位小数并乘以100”。这可能类似于百分比计算,例如,将一个比例乘以100得到百分比值。 例如: - 原始值:0.3067(保留两位小数后是0.31,然后乘以100得31)。 但在计算中,是先保留两位小数,再乘以100。 在Java中,double计算可能有精度问题,所以使用BigDecimal来处理更可靠。 从引用中: - 方法1:使用String.format("%.2f", value)得到一个字符串,但用户可能需要数值类型。 - 方法2:使用BigDecimal.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP)来设置小数位。 然后乘以100。 所以,建议步骤: 1. 计算double值(例如,avg)。 2. 使用BigDecimal将值保留两位小数(四舍五入)。 3. 乘以100(使用BigDecimal的multiply方法)。 4. 最终结果可以是double或BigDecimal,取决于用户需求。 或者,先乘以100再保留小数?乘以100后小数位移位,容易处理。 例如,如果一个值是0.306666,乘以100得30.6666,然后保留两位小数得30.67。 这等价于:先保留两位小数得0.31,乘以100得31。但0.306666保留两位小数是0.31(如果四舍五入),那么乘以100是31。 数值上类似,但顺序不同。 在编程中,最好先乘以100,然后保留整数或小数,但用户指定了顺序:先保留两位小数,再乘以100。 用户说:“double计算后保留两位小数并乘以100”。所以,计算后,保留两位小数,然后再乘以100。 在保留两位小数后,值是一个近似值,然后乘以100。 使用BigDecimal可以精确操作。 从引用[3]中,有BigDecimal.ROUND_HALF_UP表示四舍五入。 现在,生成回答: - 结构清晰:步骤化。 - 使用中文。 - 添加引用标记。 - 确保LaTeX语法正确(但这里可能不涉及太多数学)。 最终输出:提供Java代码示例。 相关系统指令: - 行内数学表达式用$...$,例如计算平均值。 - 独立公式用$$...$$。 - 生成相关问题。 用户需求:查找方法,基于引用。 可能的代码: 使用BigDecimal: 1. 创建一个BigDecimal对象从double值。 2. 设置小数位为2,使用RoundingMode.HALF_UP。 3. 然后乘以100(创建一个BigDecimal(100))。 4. 结果可以是double或BigDecimal。 示例值:像引用[1]中的avg = 30.666666666666668。 保留两位小数:30.67。 乘以100:3067.00?但可能用户期望整数形式输出百分比。 用户没说最终输出格式,所以我可以提供一般方法。 在回答中: - 解释步骤。 - 提供代码示例。 - 引用来源。 最后,添加相关问题。 回答结构: 1. 介绍方法。 2. 代码示例。 3. 解释。 4. 相关问题。 现在,构建回答。 </think> ### Java实现double计算后保留两位小数并乘以100的方法 在Java中,对double类型数据进行计算后保留两位小数(四舍五入)并乘以100,可以使用`BigDecimal`类来处理,以避免浮点数精度问题。以下是推荐的方法和代码示例,基于您提供的引用总结而成[^1][^2][^3]。 #### 实现步骤: 1. **计算原始double值**:首先进行所需的数学计算(如平均值、总和等)。 2. **转换为BigDecimal**:将计算结果转换为`BigDecimal`对象,以支持精确的小数操作。 3. **保留两位小数**:使用`setScale(2, RoundingMode.HALF_UP)`设置小数位为2,并应用四舍五入。 4. **乘以100**:使用`multiply`方法乘以100。 5. **输出结果**:最终结果可以是`BigDecimal`类型(保证精度)或转换为`double`(需注意可能的精度损失)。 #### 代码示例: ```java import java.math.BigDecimal; import java.math.RoundingMode; public class DoubleCalculation { public static void main(String[] args) { // 步骤1: 计算原始double值(示例计算平均值) double value = avg(32.0, 20, 40); // 假设avg方法返回30.666666666666668 System.out.println("原始值: " + value); // 输出: 原始值: 30.666666666666668 // 步骤2: 转换为BigDecimal并保留两位小数(四舍五入) BigDecimal bd = new BigDecimal(value); bd = bd.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP); // 步骤3: 乘以100 BigDecimal result = bd.multiply(new BigDecimal(100)); // 步骤4: 输出结果(可选择BigDecimal或double类型) System.out.println("保留两位小数后乘以100 (BigDecimal): " + result); // 输出: 3067.00 System.out.println("保留两位小数后乘以100 (double): " + result.doubleValue()); // 输出: 3067.0 } // 示例计算平均值的方法 public static double avg(double... values) { double sum = 0; for (double v : values) { sum += v; } return sum / values.length; } } ``` #### 解释: - **保留两位小数**:使用`setScale(2, RoundingMode.HALF_UP)`实现四舍五入,确保精度可靠。这与引用[3]中提到的`BigDecimal.ROUND_HALF_UP`(等价于`RoundingMode.HALF_UP`)一致[^3]。 - **乘以100**:在保留小数后乘以100,避免在原始double上直接操作导致精度问题。 - **输出选项**: - 保留为`BigDecimal`类型(如`result`)适合需要精确计算的场景。 - 转换为`double`(如`result.doubleValue()`)简单快捷,但可能引入微小精度损失。 - **注意事项**:如果最终需要字符串输出(如百分比显示),可以使用`String.format("%.2f", result.doubleValue())`简化输出,但这会丢失数值精度[^1]。 此方法确保计算过程精确,适用于财务统计、百分比转换等场景[^2][^3]。
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