Реализовать парсинг, разбор выражения, расчёт с учётом математических приоритетов операций без использования сторонних библиотек, или компонентов, которые выдают готовый результат (типа DataTable.Compute
или подобных)
Вот пример рабочего решения с поддержкой скобок и унарных операторов вам на разбор.
По сути, решение собрано из 3 моих ответов: 1, 2 и 3.
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string expression = "(-2)+3";
try
{
Console.WriteLine(Compute(expression));
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
Console.ReadKey();
}
public static int Compute(string expression)
{
if (string.IsNullOrWhiteSpace(expression))
throw new ArgumentException("Получено пустое выражение", nameof(expression));
CheckParenthesis(expression);
return EvaluateParenthesis(expression);
}
private static int EvaluateParenthesis(string expression)
{
string planarExpression = expression;
while (planarExpression.Contains('('))
{
int clauseStart = planarExpression.IndexOf('(') + 1;
int clauseEnd = IndexOfRightParenthesis(planarExpression, clauseStart);
string clause = planarExpression.Substring(clauseStart, clauseEnd - clauseStart);
planarExpression = planarExpression.Replace("(" + clause + ")", EvaluateParenthesis(clause).ToString());
}
return ParseExpression(planarExpression);
}
private static int IndexOfRightParenthesis(string expression, int start)
{
int c = 1;
for (int i = start; i < expression.Length; i++)
{
switch (expression[i])
{
case '(': c++; break;
case ')': c--; break;
}
if (c == 0) return i;
}
return -1;
}
private static void CheckParenthesis(string expression)
{
int i = 0;
foreach (char c in expression)
{
switch (c)
{
case '(': i++; break;
case ')': i--; break;
}
if (i < 0)
throw new ArgumentException("Не хватает '('", nameof(expression));
}
if (i > 0)
throw new ArgumentException("Не хватает ')'", nameof(expression));
}
private static readonly char[] supportedOperators = new[] { '*', '/', '+', '-' };
private static readonly int[] priorities = new[] { 0, 0, 1, 1 };
private static int ParseExpression(string expression)
{
List<char> ops = new List<char>();
List<int> numbers = new List<int>();
string[] tokens = Regex.Split(expression.Replace(" ", ""), @"(\b[-+*\/]|[+-]?\d+|[-+*\/])").Where(x => !string.IsNullOrWhiteSpace(x)).ToArray();
foreach(string token in tokens)
{
if (int.TryParse(token, out int number))
numbers.Add(number);
else
ops.Add(token[0]);
}
if (ops.Count + 1 != numbers.Count)
throw new FormatException("Ошибка в выражении");
foreach (int priority in priorities.Distinct())
{
List<char> operators = new List<char>();
for (int i = 0; i < priorities.Length; i++)
{
if (priorities[i] == priority)
operators.Add(supportedOperators[i]);
}
for (int i = 0; i < ops.Count; i++)
{
if (operators.Contains(ops[i]))
{
numbers[i] = Calculate(numbers[i], numbers[i + 1], ops[i]);
numbers.RemoveAt(i + 1);
ops.RemoveAt(i);
i--;
}
}
}
return numbers[0];
}
private static int Calculate(int left, int right, char op)
{
switch (op)
{
case '*': return left * right;
case '/': return left / right;
case '+': return left + right;
case '-': return left - right;
default: throw new NotSupportedException("Неподдерживаемый оператор");
}
}
}
На гениальность не претендую, так же считаю, что решение не совсем оптимальное, но работает. Суть идеи в том, что регуляркой разбирать нужно уже строку для вычисления без скобок, а скобки обрабатывать отдельно.
(-1+-2)+(20*2/-4)
результат -13
(-2)+3
результат 1