题解 | #四则运算#

//思路：1.先将所有括号替换为小括号 2.处理所有小括号中的表达式，将计算结果存在一个全局变量map映射中3.最后计算整个不含括号的表达式

import java.util.*;
import java.lang.*;


// 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息
public class Main {
    LinkedHashMap<Character,Integer> lhm = new LinkedHashMap<>();//用于存放小括号中子表达式的计算结果
    public static  void main(String[] args) {
        String s = new Scanner(System.in).nextLine();
        s=s.replaceAll("[\\[\\{]","(");
        s=s.replaceAll("[\\]\\}]",")");
        Main me = new Main();
        char a='A';

        //使用while循环处理子表达式，直至最终的表达式中不含括号
        while (s.contains("(")){
            int indl = s.lastIndexOf("(");
            int indr = s.indexOf(")",indl);
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append(s);
            String s0 = s.substring(indl+1,indr);
            int sum0 = me.evalbase(s0);

            //使用原表达式中不可能出现的字符替换子表达式的计算结果，将其映射的value值存在全局变量lhm中
            me.lhm.put(a,sum0);
            sb.replace(indl,indr+1,Character.toString(a));
            s=sb.toString();
            a+=1;
        }
        //将最后的表达式计算后输出结果
        System.out.println(me.evalbase(s));
    }

    //计算不含括号的表达式的方法：
    int evalbase(String s){
        Stack<Integer> st = new Stack<>();
        char preop='+';//预置上一个符号为“+”
        int step=0;//用来存放for循环的步长，数字为对应数字的长度，符号为1

        //将数字、加减乘除分别处理，遇见数字则往后取直到取完整个数字串，将取到的数字按照其前边的符号处理后推入栈
        for (int i=0;i<s.length();i+=step){
            char ci = s.charAt(i);

            //---处理数字，两种情况：数字串和映射在全局map变量中的值
            if (Character.isDigit(ci) || (ci>='A' && ci<='Z')){
                int num=0;step=0;//每次取数前将num和步长置0

                while (Character.isDigit(ci)){//使用while循环取数字串
                    step+=1;
                    num = num*10+(ci-'0');
                    if (i+step>s.length()-1){
                        break;//若已到最后一位，跳出循环
                    }
                    ci = s.charAt(i+step);
                }

                if (ci>='A' && ci<='Z'){//根据key取出映射在全局变量中的子表达式计算结果（因为只定义到Z，所以只支持不超过26个括号的表达式）
                    step+=1;
                    num=this.lhm.get(ci);
                }
                //若数字前边符号为减乘以-1，为*则弹出上一个数字相乘，为/则弹出上一个数字相除，为+的不做处理
                switch (preop){
                    case '-':
                        num =-1*num;break;
                    case '*':
                        num = st.pop()*num;break;
                    case '/':
                        num = st.pop()/num;break;
                }
                st.push(num);
            }else if (ci=='-' || ci=='*' || ci=='/' || ci=='+'){
                preop = ci;step=1;//设置符号时将for循环的步长设置为1
            }

        }
        //将栈中的所有数字相加后输出
        int re = st.stream().mapToInt(no->no).sum();
        return re;
    }
}