用Visual C＃实现四则混合运算

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文本描述了四则混合运算的常用解决方法，详细描述了使用栈的方式解决四则混合运算，并给出了C＃实现代码。

作者：顾君彦来源：天极网 2007年11月13日

关键字：

程序实现

　　本文，给出使用栈处理四则运算的C#实现方法，如下：

CalUtility.cs

using System;
namespace Calculate
{
　/// <summary>
　/// CalUtility 的摘要说明。
　/// 读算式辅助工具
　/// </summary>

　public class CalUtility
　{
　　System.Text.StringBuilder StrB;
　　private int iCurr=0;
　　private int iCount=0;

　　/// <summary>
　　/// 构造方法
　　/// </summary>

　　public CalUtility(string calStr)
　　{
　　　StrB = new System.Text.StringBuilder(calStr.Trim());
　　　iCount = System.Text.Encoding.Default.GetByteCount(calStr.Trim());
　　}

　　/// <summary>
　　/// 取段，自动分析数值或计算符
　　/// </summary>
　　/// <returns></returns>

　　public string getItem()
　　{
　　　//结束了
　　　if(iCurr==iCount)
　　　　return "";
　　　char ChTmp = StrB[iCurr];
　　　bool b=IsNum(ChTmp);
　　　if(!b)
　　　{
　　　　iCurr++;
　　　　return ChTmp.ToString();
　　　}
　　　string strTmp="";
　　　while(IsNum(ChTmp)==b && iCurr<iCount)
　　　{
　　　　ChTmp = StrB[iCurr];
　　　　if(IsNum(ChTmp)==b)
　　　　　strTmp +=ChTmp;
　　　　else
　　　　　break;
　　　　iCurr++;
　　　}
　　　return strTmp;
　　}

　　/// <summary>
　　/// 是否是数字
　　/// </summary>
　　/// <param name="c">内容</param>
　　/// <returns></returns>

　　public bool IsNum(char c)
　　{
　　　if((c>=’0’ && c<=’9’)|| c==’.’)
　　　{
　　　　return true;
　　　}
　　　else
　　　{
　　　　return false;
　　　}
　　}

　　/// <summary>
　　/// 是否是数字
　　/// </summary>
　　/// <param name="c">内容</param>
　　/// <returns></returns>

　　public bool IsNum(string c)
　　{
　　　if(c.Equals(""))
　　　　return false;
　　　if((c[0]>=’0’ && c[0]<=’9’)|| c[0]==’.’)
　　　{
　　　　return true;
　　　}
　　　else
　　　{
　　　　return false;
　　　}
　　}

　　/// <summary>
　　/// 比较str1和str2两个运算符的优先级，ture表示str1高于str2，false表示str1低于str2
　　/// </summary>
　　/// <param name="str1">计算符1</param>
　　/// <param name="str2">计算符2</param>
　　/// <returns></returns>

　　public bool Compare(string str1,string str2)
　　{
　　　return getPriority(str1)>=getPriority(str2);
　　}

　　/// <summary>
　　/// 取得计算符号的优先级
　　/// </summary>
　　/// <param name="str">计算符</param>
　　/// <returns></returns>

　　public int getPriority(string str)
　　{
　　　if(str.Equals(""))
　　　{
　　　　return -1;
　　　}
　　　if(str.Equals("("))
　　　{
　　　　return 0;
　　　}
　　　if(str.Equals("+")||str.Equals("-"))
　　　{
　　　　return 1;
　　　}
　　　if(str.Equals("*")||str.Equals("/"))
　　　{
　　　　return 2;
　　　}
　　　if(str.Equals(")"))
　　　{
　　　　return 0;
　　　}
　　　return 0;
　　}
　}
}

IOper.cs
using System;

namespace Calculate
{
　/// <summary>
　/// IOper 的摘要说明。
　/// 计算符接口
　/// </summary>

　public interface IOper
　{
　　/// <summary>
　　/// 计算符计算接口计算方法
　　/// </summary>
　　/// <param name="o1">参数1</param>
　　/// <param name="o2">参数2</param>
　　/// <returns></returns>
　　object Oper(object o1,object o2);
　}
}

Opers.cs
using System;

namespace Calculate
{
　/// <summary>
　/// Opers 的摘要说明。
　/// 各类计算符的接口实现，加减乘除
　/// </summary>

　public class OperAdd:IOper
　{
　　public OperAdd()
　　{
　　　//
　　　// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
　　　//
　　}
　　#region IOper 成员

　public object Oper(object o1, object o2)
　{
　　Decimal d1 = Decimal.Parse(o1.ToString());
　　Decimal d2 = Decimal.Parse(o2.ToString());
　　return d1+d2;
　}

　#endregion
}

public class OperDec:IOper
{
　public OperDec()
　{
　　//
　　// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
　　//
　}
　#region IOper 成员

　public object Oper(object o1, object o2)
　{
　　Decimal d1 = Decimal.Parse(o1.ToString());
　　Decimal d2 = Decimal.Parse(o2.ToString());
　　return d1-d2;
　}
　#endregion
}

public class OperRide:IOper
{
　public OperRide()
　{
　　//
　　// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
　　//
　}
　#region IOper 成员

　public object Oper(object o1, object o2)
　{
　　Decimal d1 = Decimal.Parse(o1.ToString());
　　Decimal d2 = Decimal.Parse(o2.ToString());
　　return d1*d2;
　}
　#endregion
}

public class OperDiv:IOper
{
　public OperDiv()
　{
　　//
　　// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
　　//
　}
　#region IOper 成员

　public object Oper(object o1, object o2)
　{
　　Decimal d1 = Decimal.Parse(o1.ToString());
　　Decimal d2 = Decimal.Parse(o2.ToString());
　　return d1/d2;
　}

　#endregion
}

}

OperFactory.cs
using System;

namespace Calculate
{
　/// <summary>
　/// OperFactory 的摘要说明。
　/// 计算符接口工厂
　/// </summary>
　public class OperFactory
　{
　　public OperFactory()
　　{
　　}
　　public IOper CreateOper(string Oper)
　　{
　　　if(Oper.Equals("+"))
　　　{
　　　　IOper p = new OperAdd();
　　　　return p;
　　　}
　　　if(Oper.Equals("-"))
　　　{
　　　　IOper p = new OperDec();
　　　　return p;
　　　}
　　　if(Oper.Equals("*"))
　　　{
　　　　IOper p = new OperRide();
　　　　return p;
　　　}
　　　if(Oper.Equals("/"))
　　　{
　　　　IOper p = new OperDiv();
　　　　return p;
　　　}
　　　return null;
　　}
　}
}

Calculate.cs
using System;
using System.Collections;

namespace Calculate
{
　/// <summary>
　/// Calculate 的摘要说明。
　/// 计算实现主类
　/// </summary>
　public class Calculate
　{
　　/// <summary>
　　/// 算术符栈
　　/// </summary>
　　private ArrayList HList;
　　/// <summary>
　　/// 数值栈
　　/// </summary>
　　public ArrayList Vlist;
　　/// <summary>
　　/// 读算试工具
　　/// </summary>
　　private CalUtility cu;
　　/// <summary>
　　/// 运算操作器工厂
　　/// </summary>
　　private OperFactory of;
　　/// <summary>
　　/// 构造方法
　　/// </summary>
　　/// <param name="str">算式</param>
　　public Calculate(string str)
　　{
　　　//
　　　// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
　　　//
　　　HList = new ArrayList();
　　　Vlist = new ArrayList();
　　　of = new OperFactory();
　　　cu = new CalUtility(str);
　　}

　　/// <summary>
　　/// 开始计算
　　/// </summary>

　　public object DoCal()
　　{
　　　string strTmp=cu.getItem();
　　　while(true)
　　　{
　　　　if(cu.IsNum(strTmp))
　　　　{
　　　　　//如果是数值，则写入数据栈
　　　　　Vlist.Add(strTmp);
　　　　}
　　　　else
　　　　{
　　　　　//数值
　　　　　Cal(strTmp);
　　　　}
　　　　if(strTmp.Equals(""))
　　　　　break;
　　　　strTmp=cu.getItem();
　　　}
　　　return Vlist[0];
　　}

　　/// <summary>
　　/// 计算
　　/// </summary>
　　/// <param name="str">计算符</param>

　　private void Cal(string str)
　　{
　　　//符号表为空，而且当前符号为""，则认为已经计算完毕
　　　if(str.Equals("")&&HList.Count==0)
　　　　return;
　　　if(HList.Count>0)
　　　{
　　　　//符号是否可以对消？
　　　　if(HList[HList.Count-1].ToString().Equals("(") && str.Equals(")"))
　　　　{
　　　　　HList.RemoveAt(HList.Count-1);
　　　　　if(HList.Count>0)
　　　　　{
　　　　　　str=HList[HList.Count-1].ToString();
　　　　　　HList.RemoveAt(HList.Count-1);
　　　　　　Cal(str);
　　　　　}
　　　　　return;
　　　　}
　　　　//比较优先级
　　　　if(cu.Compare(HList[HList.Count-1].ToString(),str))
　　　　{
　　　　　//如果优先，则计算
　　　　　IOper p = of.CreateOper(HList[HList.Count -1].ToString());
　　　　　if(p!=null)
　　　　　{
　　　　　　Vlist[Vlist.Count -2] = p.Oper(Vlist[Vlist.Count-2],Vlist[Vlist.Count-1]);
　　　　　　HList.RemoveAt(HList.Count -1);
　　　　　　Vlist.RemoveAt(Vlist.Count -1);
　　　　　　Cal(str);
　　　　　}
　　　　　return;
　　　　}
　　　　if(!str.Equals(""))
　　　　　HList.Add(str);
　　　}
　　　else
　　　{
　　　　if(!str.Equals(""))
　　　　　HList.Add(str);
　　　}
　　}
　}
}

　　后记

　　使用这种方法，我们可以完成更复杂的混合运算，比如说：可以支持函数运算的混合运算，更进一步，可以支持自定义函数的混合运算，最终可以将这种算法运用在自定义报表、工资处理等等应用领域，很希望有相关兴趣的朋友与我交流。

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