5.1封装与测试

源代码：
/** 采用算符优先算法计算表达式
* @param
*  String ex : 表达式的字符串；
* @return
*  String 类型的计算结果；
* 运算符栈operatorList按优先级存放运算符；运算数栈operandList存放运算数；
*/
public String evaluateExpression(String ex){
// 在表达式首尾加上字符'#'以方便比较运算符
StringBuffer exB = new StringBuffer(ex);
exB.insert(0,'#');
exB.append('#');
ex = exB.toString();

StringBuffer operandBuffer = new StringBuffer(); // 运算数的字符缓冲区
java.util.LinkedList<BigDecimal> operandList = new LinkedList<BigDecimal>();
java.util.LinkedList<String> operatorList = new LinkedList<String>();

int count = 1; // 从ex的序号为1开始，即‘#’后
int num = 0 ; // 调试用
operatorList.addLast("#");
while(count < ex.length()){
String ch = String.valueOf(ex.charAt(count));

if(Pattern.matches("[0-9//.]",ch) // 当前字符如果是数字或.就把它放到运算数缓冲区
||(ch.equals("-")  // "-"看成是负号的条件：在表达式的首位或在”（“之后；
&&(count ==1 || ex.charAt(count-1) == '('))){
operandBuffer.append(ch);
System.out.println(ch+"属于运算数："); // 调试用
++count;
}

else{
// 把运算数放入栈
if(Pattern.matches("[//+//-//*/////)//#]",ch) && operandBuffer.length() != 0){
operandList.addLast(new BigDecimal(Double.valueOf(operandBuffer.toString()).toString()));

System.out.println("序号"+(++num)+"："+operandBuffer.toString()); // 调试用
System.out.println("");

operandBuffer.delete(0,operandBuffer.length());
}

System.out.println(ch+"属于运算符："); // 调试用
System.out.println("");

// 比较运算符，并根据它进行计算
switch(compareOperator(operatorList.getLast(),ch)){
// ch优先级高，将ch压入运算符栈
case '<' :
operatorList.addLast(ch);
++count;
break;
// 优先级相等时，去掉（）或前后的#；
case '=' :
operatorList.removeLast();
++count;
break;
// ch优先级低，从运算数栈取出两个数，从运算符栈取出运算符，进行计算其结果放入运算数栈；
case '>' :
BigDecimal b = operandList.removeLast();
BigDecimal a = operandList.removeLast();
String curOperator = operatorList.removeLast();

try{
operandList.addLast(operate(a,curOperator,b));
}catch(ArithmeticException e){
return "除数不能为0！";
}
break;
// 运算符输入错误的处理：终止计算，在屏幕显示input error!
default :
return "输入有误！";
}
}
}//End 0f while
for(BigDecimal e : operandList)  // 调试用
System.out.println(e.toString());

return operandList.getLast().toString();
}

/** 比较前后运算符的优先级 */
public char compareOperator(String operator1,String operator2){
char result = '/u0000'; // 局部内部类的实例方法的局部变量能自动初始化为'/u0000'吗？不得行！！！
char o1 = operator1.charAt(0);
char o2 = operator2.charAt(0);

switch(o1){
case '+':
switch(o2){
case '+':
result = '>';
break;
case '-':
result = '>';
break;
case '*':
result = '<';
break;
case '/':
result = '<';
break;
case '(':
result = '<';
break;
case ')':
result = '>';
break;
case '#':
result = '>';
break;
}
break; // 跳出case '+';
case '-':
switch(o2){
case '+':
result = '>';
break;
case '-':
result = '>';
break;
case '*':
result = '<';
break;
case '/':
result = '<';
break;
case '(':
result = '<';
break;
case ')':
result = '>';
break;
case '#':
result = '>';
break;
}
break; // 跳出case '-';
case '*':
switch(o2){
case '+':
result = '>';
break;
case '-':
result = '>';
break;
case '*':
result = '>';
break;
case '/':
result = '>';
break;
case '(':
result = '<';
break;
case ')':
result = '>';
break;
case '#':
result = '>';
break;
}
break; // 跳出case '*';
case '/':
switch(o2){
case '+':
result = '>';
break;
case '-':
result = '>';
break;
case '*':
result = '>';
break;
case '/':
result = '>';
break;
case '(':
result = '<';
break;
case ')':
result = '>';
break;
case '#':
result = '>';
break;
}
break; // 跳出case '/';
case '(':
switch(o2){
case '+':
result = '<';
break;
case '-':
result = '<';
break;
case '*':
result = '<';
break;
case '/':
result = '<';
break;
case '(':
result = '<';
break;
case ')':
result = '=';
break;
case '#':
result = '?'; // （后不能是#，如果是则是错误输入；
break;
}
break; // 跳出case '(';
case ')':
switch(o2){
case '+':
result = '>';
break;
case '-':
result = '>';
break;
case '*':
result = '>';
break;
case '/':
result = '>';
break;
case '(':
result = '?'; // )后不能接（；
break;
case ')':
result = '>';
break;
case '#':
result = '>';
break;
}
break; // 跳出case ')';
case '#':
switch(o2){
case '+':
result = '<';
break;
case '-':
result = '<';
break;
case '*':
result = '<';
break;
case '/':
result = '<';
break;
case '(':
result = '<';
break;
case ')':
result = '?'; // #后不能接）；
break;
case '#':
result = '=';
break;
}
break; // 跳出case '#';
}// End Of switch

return result;
}

/** 根据运算符进行二元计算，
* @param
*  BigDecimal类型 a ? b
* @return：
*  BigDecimal类型的结果
*/
public BigDecimal operate(BigDecimal a,String operator,BigDecimal b){
final int DEF_DIV_SCALE = 20;
BigDecimal result = null;

switch(operator.charAt(0)){
case '+':
result = a.add(b);
break;
case '-':
result = a.subtract(b);
break;
case '*':
result = a.multiply(b);
break;
case '/':
result = a.divide(b,DEF_DIV_SCALE,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
break;
}
return result;
}