Java实现空格分隔四则运算表达式求值（支持+−×÷，精确到小数点后2位）

以下是使用 **Java** 编写的完整解决方案，用于计算只含 `+`、`-`、`*`、`/` 和非负整数的简单算术表达式（空格分隔），支持多行输入，输出结果保留 **小数点后2位**（即使为整数也输出如 `3.00`）。 ✅ 特点说明： - 严格按题意：**运算符与数字间用空格分隔**（如 `"1 + 2"`），无括号、无负数、无非法输入； - 使用 **双栈（操作数栈 + 运算符栈）** 或更优的 **“先乘除后加减”单遍扫描法**（推荐）； - 本解采用 **一次线性扫描 + 延迟计算乘除** 的高效方式（O(n) 时间，O(1) 空间），避免栈开销，简洁可靠； - 使用 `double` 存储中间结果，确保除法精度； - 输出统一格式化为 `%.2f`（自动四舍五入，补零）。 --- ### ✅ Java 完整可运行代码（含主方法，支持多行输入）： ```java import java.util.Scanner; public class SimpleCalculator { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); while (sc.hasNextLine()) { String line = sc.nextLine().trim(); if (line.isEmpty()) continue; double result = evaluate(line); System.out.printf("%.2f\n", result); } sc.close(); } public static double evaluate(String s) { // 分割空格 → 得到 tokens: ["1", "+", "2", "*", "3"] String[] tokens = s.split("\\s+"); if (tokens.length == 0) return 0.0; // 初始化：第一个数为 operand，prev 表示上一个待参与运算的“项”（用于处理 * /） double result = 0.0; double prev = Double.parseDouble(tokens[0]); // 当前累积的“项”（如 a + b*c-d → b*c 是一个项） char lastOp = '+'; // 虚拟前置运算符，让第一个数被加到 result // 从第1个token开始（即第一个运算符），步长为2：tokens[1], tokens[3], ... for (int i = 1; i < tokens.length; i += 2) { if (i + 1 >= tokens.length) break; // 防御：确保有下一个数字 char op = tokens[i].charAt(0); double num = Double.parseDouble(tokens[i + 1]); switch (op) { case '+': result += prev; prev = num; break; case '-': result += prev; prev = -num; break; case '*': prev = prev * num; break; case '/': prev = prev / num; break; default: // 题目保证无非法字符，可忽略 } } result += prev; // 加上最后一个未累加的项 return result; } } ``` --- ### 🔍 算法原理简析（为什么这样写？） 该算法基于 **“加减是顶层运算，乘除是原子项”** 思想： - 将表达式视为若干“带符号项”的和： `1 + 2 * 3 - 4 / 2` → `(+1) + (+2*3) + (-4/2)` → `1 + 6 + (-2) = 5` - 维护： - `result`: 已确定加入总和的部分（如 `+1` 后，`result=0`, `prev=1`；遇到 `+` 时把 `prev` 加入 `result`，重置 `prev`）； - `prev`: 当前正在构建的“项”，受最近 `+`/`-` 影响，并持续被 `*`/`/` 修改； - 每遇到 `+` 或 `-`，就把当前 `prev` 累加进 `result`，然后以新符号初始化下一个 `prev`； - 每遇到 `*` 或 `/`，直接修改 `prev`（不碰 `result`），体现其高优先级。 ✅ 此法无需栈、不递归、不建树，简洁高效，且天然支持题目限定格式。 --- ### 🧪 测试样例验证： | 输入 | 输出 | 说明 | |-------------------|--------|--------------------------| | `1 + 2` | `3.00` | `1+2 = 3` | | `10 - 3 * 2` | `4.00` | `10 - (3*2) = 4` | | `8 / 2 + 1` | `5.00` | `(8/2)+1 = 4+1 = 5` | | `100 * 0 / 5` | `0.00` | `100*0=0 → 0/5=0` | | `7` | `7.00` | 单数字（tokens.length==1）| > ✅ 所有情况均正确 —— 因 `evaluate()` 中 `tokens.length==1` 时，`for` 循环不执行，直接 `return prev = Double.parseDouble(tokens[0])` --- ######[AI写代码神器 | 1275点数解答 | 2026-04-15 15:45:37]