四则运算相关,递归思想运用及相关踩坑

四则运算相关

在Android中实现数学的四则运算，还是很有难度。在老师帮助下，借助递归思想，简单而又准确的实现了预期结果。下面开始分析相关代码：

获取算式的长度

public int getLength() {
        return (int) (Math.random() * 3 + 2);
    }

//Math.random()生成为[0,1)的double类型数字
//所以(int) (Math.random() * 3 + 2)生成的数字为[2,5)的int数字 也就是2,3,4  以下同理

获取随机数字

public int getNum() {
    return (int) (Math.random() * 99 + 1);
    //随机生成[1,100)int数字
}

获取随机运算符

List<String> markList;//存储运算符号的list
markList = new ArrayList<>();

        markList.add("+");
        markList.add("-");
        markList.add("×");
        markList.add("÷");

public String getMark() {
    return markList.get((int) (Math.random() * 4));
    //随机生成[0,4)int数字 及0,1,2,3
}

生成随机算式

index作用下文会有说明

String equation;
switch (getLength()) {
    case 2:
        index=0;
        equation = getNum() + getMark() + getNum();
        tv_equation.setText(equation+" = "+cal(equation));
        break;
    case 3:
        index=0;
        equation = getNum() + getMark() + getNum() + getMark() + getNum();
        tv_equation.setText(equation+" = "+cal(equation));
        break;
    case 4:
        index=0;
        equation = getNum() + getMark() + getNum() + getMark() + getNum() + getMark() + getNum();
        tv_equation.setText(equation+" = "+cal(equation));
        break;
}

运算结果（核心算法）

参数equation为传入算式。

在此方法中，首先获取四个运算符*存在于此算式的什么位置，若不存在，则indexof返回-1。

首先以加减符号的位置作判定。若存在加减法，则以加减符号为界限进行字符串裁剪

例如 3+2×4÷3 根据此算法，裁剪为 3 2×4÷3，即 3+(2×4÷3)

特殊说明（大坑）

减法特殊，用数学里面的话说，即变号

例如 3-3-45，若按前半部分算法则为3-(3-45)，实际应为3-(3+4*5)

所以我加入index进行判定，每进入自身，也就是递归1次后，把index+1。在减法判定中，对index进行判定，如果index不为0，则说明已经是第二次或更多次递归了。则改变符号。

//返回结果
public float cal(String equation) {
    int mark1 = equation.indexOf("+");
    int mark2 = equation.indexOf("-");
    int mark3 = equation.indexOf("×");
    int mark4 = equation.indexOf("÷");

    if (mark1 != -1) {
        return cal(equation.substring(0, mark1)) + cal(equation.substring(mark1 + 1));
    }
    if (mark2 != -1) {
        if (index++>0){
            return cal(equation.substring(0, mark2)) - -cal(equation.substring(mark2 + 1));
        }
        return cal(equation.substring(0, mark2)) - cal(equation.substring(mark2 + 1));
    }
    if (mark3 != -1) {
        return cal(equation.substring(0, mark3)) * cal(equation.substring(mark3 + 1));
    }
    if (mark4 != -1) {
        return cal(equation.substring(0, mark4)) / cal(equation.substring(mark4 + 1));
    }
    return Float.parseFloat(equation);
}

全文代码

package com.example.myapplication;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private TextView tv_equation;
    private Button btn_next;
    List<String> markList;//存储运算符号的list
    int index ;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initView();
        markList = new ArrayList<>();

        markList.add("+");
        markList.add("-");
        markList.add("×");
        markList.add("÷");

    }

    private void initView() {
        tv_equation = (TextView) findViewById(R.id.tv_equation);
        btn_next = (Button) findViewById(R.id.btn_next);

        btn_next.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.btn_next:
                String equation;
                switch (getLength()) {
                    case 2:
                        index=0;
                        equation = getNum() + getMark() + getNum();
                        tv_equation.setText(equation+" = "+cal(equation));
                        break;
                    case 3:
                        index=0;
                        equation = getNum() + getMark() + getNum() + getMark() + getNum();
                        tv_equation.setText(equation+" = "+cal(equation));
                        break;
                    case 4:
                        index=0;
                        equation = getNum() + getMark() + getNum() + getMark() + getNum() + getMark() + getNum();
                        tv_equation.setText(equation+" = "+cal(equation));
                        break;
                }
                break;
        }
    }
    //获取算式的长度
    //Math.random()生成为[0,1)的double类型数字
    //所以(int) (Math.random() * 3 + 2)生成的数字为[2,5)的int数字 也就是2,3,4  以下同理
    public int getLength() {
        return (int) (Math.random() * 3 + 2);
    }

    //获取随机运算符号
    public String getMark() {
        return markList.get((int) (Math.random() * 4));
    }

    //获取数字
    public int getNum() {
        return (int) (Math.random() * 99 + 1);
    }

    //返回结果
    public float cal(String equation) {
        int mark1 = equation.indexOf("+");
        int mark2 = equation.indexOf("-");
        int mark3 = equation.indexOf("×");
        int mark4 = equation.indexOf("÷");

        if (mark1 != -1) {
            return cal(equation.substring(0, mark1)) + cal(equation.substring(mark1 + 1));
        }
        if (mark2 != -1) {
            if (index++>0){
                return cal(equation.substring(0, mark2)) - -cal(equation.substring(mark2 + 1));
            }
            return cal(equation.substring(0, mark2)) - cal(equation.substring(mark2 + 1));
        }
        if (mark3 != -1) {
            return cal(equation.substring(0, mark3)) * cal(equation.substring(mark3 + 1));
        }
        if (mark4 != -1) {
            return cal(equation.substring(0, mark4)) / cal(equation.substring(mark4 + 1));
        }
        return Float.parseFloat(equation);
    }

}