Java簡單公式計算器

　　最近給公司開發業務代碼時，碰到一個場景，簡單描述是這樣的：

　　客戶要向我們公司定製一件產品，這個產品呢，有不少屬性，那公司得根據這些屬性報價呀，怎麼報價呢？公司針對某種類型的產品有一個基準價，在同類產品下，某個屬性超標了，須要加價，但每個屬性的加價方式都不同，針對每一家客戶加多少價也不同，每一個時間點加價比率也可能不同，真實狀況要比這個複雜很多，這裏就再也不深刻討論。

　　那麼應對這種需求，我首先想到的關鍵點是：要把加價這個公式，暴露給實際能控制它的人員去輸入，把公式中須要用到的一些參數，以替代符（或者說變量）的方式提供給他們，好比，用a表示基準價，b表示屬性超出數值，而後超出部分須要乘以該屬性的單價5塊錢，那麼最終的值就能夠寫成公式： a + b * 5 ；實際運算的時候，假設a是100，b是20，把他們代替 a和b，公式就成了 100 + 20 * 5，看起來很簡單的公式，口算都能算出來，可是正常來說，公式錄入系統，是以字符串的形式保存的，一直到你把真實的值替換到公式裏，也是字符串操做，計算機要如何把你這字符串的裏的內容正確的計算出來呢？

　　OK，其實對代碼邏輯不是很是好的同窗，能夠用一些簡單的方法，好比，將最終的公式用JavaScript的eval()函數執行一下，就能夠獲得結果了，這個方法也能夠用來在前端驗證公式錄入正確與否，還有一種方法，把最終的公式直接拼接到SQL語句，對上臨時表查一下，如：SELECT  100+20*5  AS  result from dual;也能夠獲得結果，用這兩種方法，其實還可能進行更復雜的計算，充分利用JavaScript和sql提供的函數庫。 

　　嗯，回到原點，咱們如今呢，要在Java服務端實現字符串的公式正確計算，公式雖然簡單，但可能每一次要進行幾百條公式的計算，也不必查詢幾百次數據庫，並且這種和金錢相關聯的值，如非必要，仍是不要拋給前端來替你計算。雖然，公司這邊並無採用個人方案，可是我我的仍是把一個簡單的公式計算器寫了出來，留個思路，以做備用。

 

　　簡單公式計算器可以知足 加減乘除 和 小括號的運算。

　　我我的很是建議新手練習一下，基礎運用得越紮實，對之後的技術瓶頸突破越好。

 

　　代碼圖上的註釋比較少：

　　粘貼出代碼圖：

代碼來了：

package com.supalle.test;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.MathContext;

/**
 * @做者: Supalle
 * @時間: 2019/3/8
 * @描述: 簡單公式計算器
 */
public class Calc {


    private char[] val;

    private int len;

    private int inx;


    // 構造器，把公式傳進去，好比： 100 + 20 * 5 + (1 + 2)
    public Calc(String val) {
        this.val = val.toCharArray();
        len = this.val.length;
        inx = 0;
    }

    // 獲取計算結果，使用方法其實就是 new Calc("100 + 20 * 5 + (1 + 2)").getResult()；就能夠獲得結果了
    public BigDecimal getResult() {
        return nextValue(BigDecimal.ZERO, '+');
    }

　　 // OK，接下來的兩個方法，必需要弄明白，下一個值和下一個參數的區別
　　 // 爲何要獲取下一個值，加法、減法、和左小闊號，都須要獲取下一個值，由於加法、減法若是碰到乘法、除法，那麼運算優先權在右側，若是碰到左側小括號，優先權也在右側，因此要先把右邊的值算出來
　　 // 爲何要獲取下一個參數，乘法、除法，他們下一個運算符若是不是左側小括號，那麼應該從左往右順序計算，所以須要直接取到下一個參數進行計算
　　 // 還有一點要值得注意，那就是：在運算時，減法一概替換成加上一個負數，以此來消除實際對一個負數進行運算產生異常，好比 1 * -3，總不能檢測到 - 的時候，又去作減法運算吧
　　 // 就講這麼多了，不能理解的同窗，再反覆推敲幾遍

    // 獲取下一個值，傳入第一個參數和第一個參數後的運算符
    private BigDecimal nextValue(BigDecimal param1, char operator) {
        if (inx < len) { 
            if (operator == ')') {
                return param1;
            }

            if (operator == '+') {
                return param1.add(nextValue(nextParam(), inx < len ? val[inx++] : ')'));
            } else if (operator == '*') {
                return nextValue(param1.multiply(nextParam(), MathContext.DECIMAL128), inx < len ? val[inx++] : ')');
            } else if (operator == '/') {
                return nextValue(param1.divide(nextParam(), MathContext.DECIMAL128), inx < len ? val[inx++] : ')');
            }
        }
        return param1;
    }

    // 獲取下一個參數
    private BigDecimal nextParam() {

        char[] param = new char[len - inx + 1];

        int paramInx = 0;

        while (inx < len) {

            if (val[inx] == '-') {
                if (paramInx == 0) {
                    param[paramInx++] = val[inx];
                    param[paramInx++] = '0';
                } else {
                    val[--inx] = '+';
                    break;
                }
            } else if (val[inx] == '.' || ((int) val[inx] >= 48 && (int) val[inx] <= 57)) {// 若是是 . 或 0 ~ 9
                param[paramInx++] = val[inx];
            } else if (val[inx] == '(') {
                inx++;
                return nextValue(BigDecimal.ZERO, '+');
            } else if (((int) val[inx] >= 41 && (int) val[inx] <= 43) || (int) val[inx] == 47) {
                break;
            }

            inx++;
        }

        return paramInx > 0 ? new BigDecimal(param, 0, paramInx) : BigDecimal.ZERO;
    }


}