java输入“算术表达式”的文本，怎么计算表达式的值

java输入“算术表达式”的文本，如何计算表达式的值

问题：

java中输入输入“算术表达式”的文本，如何计算表达式的值？例如输入1+2/2+2*(3+1);如何直接给出10.

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方法：

在动态语言中如python,groovy中，这些根本不是问题，到java语言中，就变成了一件挺难的事。我想到几个解决方案：

1）java中调用动态语言groovy,scala

利用动态语言能支持的这个特性，java集成调用下，当然能完成这个功能

2）手动自定义语言解析器，解析表达式文本，然后执行表达式

具体的做法可参考这篇文章，用解释器模式来做?http://blog.csdn.net/tnt32/article/details/7829288

3）用antlr自定义DSL

这个比较强大，antlr用来作这个有点大材小用，antlr是什么可参见：http://www.antlr.org/

参考资料：

http://www.antlr.org/wiki/display/ANTLR3/ANTLR+v3+documentation

http://www.antlr.org.cn/?出品的 《antlr教材.pdf》

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antlr实现

自定义文法：

grammar D;options{output=AST;}program:statement+;statement:expression';'!;expression:multExpr(('+'^|'-' ^)multExpr)*;multExpr:atom(('*'^|'/'^)atom)*;atom:INT| '('!expression')'!;INT:'0'..'9' +;WS:(' ' |'\t' |'\n' |'\r' )+{skip();};

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然后利用antlrWorks工具，自动生成解析器：DLexer.java,,DParser.java

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因为antlr只完成了词法、语法的识别，所以需要自己编写语义：

package org.mike;import org.antlr.runtime.ANTLRInputStream;import org.antlr.runtime.CommonTokenStream;import org.antlr.runtime.tree.BaseTree;import org.antlr.runtime.tree.Tree;//1+1*3+(1+1)*3;public class App {    public static void main(String[] args) throws Exception {        ANTLRInputStream input = new ANTLRInputStream(System.in);        DLexer lexer = new DLexer(input);        CommonTokenStream tokens = new CommonTokenStream(lexer);        DParser parser = new DParser(tokens);        DParser.program_return r = parser.program();        System.out.println(((BaseTree) r.getTree()).toStringTree());        BaseTree tree = (BaseTree) r.getTree();        System.out.println(calcNode(tree));    }    public static int calcNode(Tree tree) {        if (tree.getChildCount() == 0) {            return Integer.parseInt(tree.getText());        }        if (tree.getChildCount() != 2) {            throw new RuntimeException("node " + tree.getText() + "illegal expression"                    + "tree.getChildCount() = " + tree.getChildCount());        }        int leftChildValue = calcNode(tree.getChild(0));        int rightChildVale = calcNode(tree.getChild(1));        String sign = tree.getText().trim();        return doCalc(sign, leftChildValue, rightChildVale);    }    private static int doCalc(String sign, int leftChildValue, int rightChildVale) {        if (sign.equals("+")) {            return leftChildValue + rightChildVale;        } else if (sign.equals("-")) {            return leftChildValue - rightChildVale;        } else if (sign.equals("*")) {            return leftChildValue * rightChildVale;        } else if (sign.equals("/")) {            return leftChildValue / rightChildVale;        }        throw new RuntimeException("unknown sign " + sign);    }}

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运行结果

输入：1+10/5+12+(2+3)*1+1;

输出：

(+ (+ (+ (+ 1 (/ 10 5)) 12) (* (+ 2 3) 1)) 1)21

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