判断数学表达式是否合法

要求：输入一个表达式，判断这个表达式是否数学表达式

思路：判断每一个字符，如果是数字，根据数字规则判断；如果是运算符，根据运算符规则判断。方法比较笨

代码实现如下:

/** * 检查表达式是否合法，合法返回true * @param expression * @return */private boolean checkExpression(String expression) {    //去除空格    expression = expression.replaceAll(" ","");    Set<Character> operate_set = new HashSet<>();    operate_set.add('-');    operate_set.add('+');    operate_set.add('*');    operate_set.add('/');    //拆分字符串    char[] arr = expression.toCharArray();    int len = arr.length;    //前后括号计数，用来判断括号是否合法    int checkNum=0;    //数字集合    List<Character> digit_list = new ArrayList<>();    StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();    //循环判断    for (int i = 0; i < len; i++) {        if(Character.isDigit(arr[i])|| arr[i] == '.'){ //数字和小数点判断            //把数字和小数点加入到集合中，为了下一步判断数字是否合法            digit_list.add(arr[i]);        }else { //非数字和小数点            //如果集合中有值，取出来判断这个数字整体是否合法            if(digit_list.size()>0) {                //判断字符串是否合法                boolean result = getNumberStringFromList(digit_list);                if(result){                    //如果合法，清空集合，为了判断下一个                    digit_list.clear();                }else{                    //不合法，返回false                    return false;                }            }            if (arr[i] == '+' || arr[i] == '*' || arr[i] == '/') {                //判断规则(1.不能位于首位 2.不能位于末尾 3.后面不能有其他运算符 4.后面不能有后括号)                if (i == 0 || i == (len - 1) || operate_set.contains(arr[i + 1]) || arr[i + 1] == ')') {                    System.out.println("error type : '+' or '*' or '/' ->"+ arr[i]);                    return false;                }            } else if (arr[i] == '-') {                //减号判断规则(1.不能位于末尾 2.后面不能有其他运算符 3.后面不能有后括号)                if (i == (len - 1) || operate_set.contains(arr[i + 1]) || arr[i + 1] == ')') {                    System.out.println("error type : '-' ->"+ arr[i]);                    return false;                }            } else if (arr[i] == '(') {                checkNum++;                //判断规则(1.不能位于末尾 2.后面不能有+，*，/运算符和后括号 3.前面不能为数字)                if (i == (len - 1) || arr[i + 1] == '+' || arr[i + 1] == '*' || arr[i + 1] == '/' || arr[i + 1] == ')'||(i != 0 && Character.isDigit(arr[i-1]))) {                    System.out.println("error type : '(' ->"+ arr[i]);                    return false;                }            } else if (arr[i] == ')') {                checkNum--;                //判定规则(1.不能位于首位 2.后面不能是前括号 3.括号计数不能小于0，小于0说明前面少了前括号)                if (i == 0 || (i < (len - 1) && arr[i + 1] == '(') || checkNum < 0) {                    System.out.println("error type : ')' ->"+ arr[i]);                    return false;                }            }else{                //非数字和运算符                System.out.println("error type : not number and operator ->"+ arr[i]);                return false;            }        }    }    //如果集合中有值，取出来判断这个数字整体是否合法    if(digit_list.size()>0) {        //判断字符串是否合法        boolean result = getNumberStringFromList(digit_list);        if(result){            //如果合法，清空集合，为了判断下一个            digit_list.clear();        }else{            //不合法，返回false            return false;        }    }    //不为0,说明括号不对等，可能多前括号    if(checkNum!=0){        return false;    }    return true;}/** * 把集合中的字符，拼接成字符串，并校验字符串是否是数值 * @param list * @return */private boolean getNumberStringFromList(List<Character> list){    //如果集合中有值，取出来判断这个数字整体是否合法    if(list != null){        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();        for(Character character : list){            stringBuffer.append(character);        }        //正则判断数字是否合法        boolean result = isNumber(stringBuffer.toString());        if(!result){            System.out.println("error type: digit ->"+stringBuffer.toString());        }        return result;    }    return false;}
/** * 判断字符串是否为整数，浮点数类型，是返回true * @param str * @return */public static boolean isNumber(String str){    Pattern pattern = Pattern.compile("^-?([1-9]\\d*\\.\\d+|0\\.\\d*[1-9]\\d*|[1-9]\\d*|0)$");    Matcher isNum = pattern.matcher(str);    if( !isNum.matches() ){        return false;    }    return true;}

测试案例： 

false案例：

2+2.

2+000.3

2+0023

2+a

2)+1  

+2-3

2+(3

2+4)

2+6/

2+6+

2+6*

2+()+3

2+(3+3)+8)+9

等。