java 四则运算 类 java的四则运算

Java 四则运算

Java 四则运算

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数据结构

使用二叉树存放四则运算式,比如1+2×3÷(4-5)+6这个表达式就可以使用以下二叉树表示，中序遍历二叉树时就可以还原四则运算。

作业要求四则运算式中不能出现负数，(4-5)在二叉树中调换位置即可。

2.2 实现步骤

在主函数main()中输入-n，-r两个参数， 传入并执行generateMap()函数，在generateMap() 中用for循环new ArithmeticTree对象，在ArithmeticTree的构造器中，计算了四则运算结果，返回一个OperatorNode结点，在generateMap()函数调用ArithmeticTree对象中的值，包括计算出的结果，调用hashMap.put()保存在HashMap对象中，再传入writFile()写出文件。

类功能Main主函数，获取输入值，计算结果

ArithmeticTree构建四则运算的二叉树
FractionOperation分数的四则运算操作
DataNode存放数据的结点
OperatorNode存放操作符的结点
FileUtilsIO流操作，文件输入输出
GenerateUtils随机生成四则运算
/**
* 获取随机范围内的随机整数
* @param range 范围
* @return 随机数
*/
public static int getRandomInRange(int range) {
ThreadLocalRandom random = ThreadLocalRandom.current();
return random.nextInt(range);
}
/**
* 构建生成四则运算表达式的二叉树
* @param number 运算符数量
* @return 二叉树头节点
*/
public DataNode generateNode(int number) {
//如果是0就构造叶子节点
if (number == 0) {
return new DataNode(FractionOperation.generateFraction(), null, null, 1);
}
//其他都是构造符号节点
OperatorNode rootNode = new OperatorNode(null, null, OPERATORS[GenerateUtils.getRandomInRange(4)]);
int leftNum = GenerateUtils.getRandomInRange(number);
//递归下去构造左孩子和右孩子
rootNode.left = generateNode(leftNum);
//总数要减去当前已经构建出来的这一个节点
rootNode.right = generateNode(number - 1 - leftNum);
//计算结果
FractionOperation result = calculate(rootNode.operator, rootNode.left.result, rootNode.right.result);
//如果是负数,交换左右孩子
if (result.isNegative()) {
DataNode tmp = rootNode.left;
rootNode.left = rootNode.right;
rootNode.right = tmp;
}
rootNode.result = result;
rootNode.high = Math.max(rootNode.left.high, rootNode.right.high) + 1;
return rootNode;
}

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