Java处理字符串公式运算：从中缀到后缀表达式解析

"本文主要探讨如何使用Java处理字符串公式运算，包括从中缀表达式转换为后缀表达式，以及利用后缀表达式解决复杂的公式计算问题。文章中提到的需求是，由于合同中的计算公式会随年份变化，需要将公式存储为字符串并能动态计算。文中提到了尝试使用解释器模式、FreeMarker模板引擎和Java 6后的ScriptEngine，但最终选择了后缀表达式作为解决方案。" 在Java中处理字符串公式运算是一项常见的任务，特别是在需要动态计算或自定义逻辑的情况下。例如，文中提到的合同计算需求，要求能够根据设定的公式生成报表和合同数据。传统的做法是将公式硬编码到系统中，但这不便于维护和扩展。为了解决这个问题，我们可以将公式存储为字符串，并设计一个系统来解析和执行这些字符串公式。 首先，我们需要理解中缀表达式和后缀表达式（也称为逆波兰表示法）。中缀表达式是我们通常所使用的运算符位于操作数之间的表达方式，如 `eeee = dddd * 20 - 12 + 13 - dddd + 24`。然而，计算机更易于处理后缀表达式，其中运算符位于其操作数之后，例如 `dddd 56 * eeee eeee -12 + 13 - dddd + 24 =`。转换的过程涉及运算符的优先级和括号处理。 转换规则如下： 1. 遇到左括号 '('，入栈。 2. 遇到右括号 ')'，依次将栈中运算符弹出到后缀表达式，直到遇到左括号 '('，然后从栈中删除左括号。 3. 如果是除括号外的运算符，若其优先级高于栈顶运算符，则直接入栈；否则，依次弹出优先级高于或等于当前运算符的栈顶运算符，直到遇到一个优先级低的运算符或左括号。 4. 扫描结束后，将栈中所有剩余的运算符弹出到后缀表达式。 在Java中实现这个转换和计算过程，可以创建一个栈来存储运算符，遍历输入的中缀表达式字符串，根据上述规则操作栈。计算后缀表达式时，从左到右扫描，每次遇到数字就将其压入栈中，遇到运算符则弹出栈顶的两个数字进行运算，结果再压回栈中。最后栈中只剩下一个元素，即为表达式的结果。 在文章的代码示例中，创建了一个`FormulaTest`类，包含一个`testFormula`测试方法。这个方法中，定义了一个基础数据`Map`用于存储变量（如`dddd`）及其对应的值（如`56d`），并且可能有其他依赖的公式。然后，可以通过解析和计算这些字符串公式，动态地得到计算结果。 为了实际应用这个方法，你需要编写一个函数来完成中缀到后缀的转换，并实现一个后缀表达式的计算函数。这两个函数可以结合使用，先将字符串公式转换为后缀表达式，然后计算后缀表达式得到结果。这种方式灵活且适应性强，可以应对各种复杂的公式计算需求，而无需每次都修改和编译源代码。