Как я могу сделать калькулятор со строкой, которая использует несколько операций и скобки?C #

Question

Мой калькулятор работает почти идеально без скобок (в нем есть некоторые ошибки).Этот калькулятор может выполнять несколько операций (например, 12 + 345 * 2-100 // 602).Я хочу, чтобы скобки и строка внутри них были заменены результатом, а затем продолжить вычисления.Как я могу исправить метод для скобок, чтобы он работал как задумано?

Шаги для вычислений:

1. Находит символ
2. Находит числа вокруг символа
3. Выполняет вычисления и заменяет числа и символы результатом в строке
4. Проверяет любые символы и запускает снова, если есть какие-либо

5. Дает результат математическогопроблема

   //Finds numbers around an symbol
   static void FindNumbers(string equation, int start, char symbol)
   {
       number1 = 0;
       number2 = 0;
       number1String = string.Empty;
       number2String = string.Empty;
   
       if (equation[start] == symbol)
       {
           for (int j = start - 1; j >= 0; j--)//Finds left number around the symbol
           {
               if (char.IsDigit(equation[j]))
               {
                   number1String = equation[j] + number1String;
               }
               else
               {
                   break;
               }
           }
           for (int j = start + 1; j < equation.Length; j++)//Finds right number around the symbol
           {
               if (char.IsDigit(equation[j]))
               {
                   number2String += equation[j];
               }
               else
               {
                   break;
               }
           }
           number1 = int.Parse(number1String);
           number2 = int.Parse(number2String);
       }
       return;
   }
   
   //Devision and Multiplication
   static void Priority1(string equation, int start)
   {
       for (int i = start; i < equation.Length; i++)//Multiplication
       {
           if (equation[i] == '*')
           {
               symbol = equation[i];
               FindNumbers(equation, i, symbol);
   
               currentresult = number1 * number2;
   
               equation = equation.Replace(number1.ToString() + symbol + number2.ToString(),
                   currentresult.ToString());
           }
       }
       for (int i = 0; i < equation.Length; i++)//Devision
       {
           if (equation[i] == '/')
           {
               symbol = equation[i];
               FindNumbers(equation, i, symbol);
   
               currentresult = number1 / number2;
   
               equation = equation.Replace(number1.ToString() + symbol + number2.ToString(),
                   currentresult.ToString());
           }
       }
       Priority2(equation, 0);
   }
   
   //Addition and Devision
   static void Priority2(string equation, int start)
   {
       for (int i = start; i < equation.Length; i++)//Addition
       {
           if (equation[i] == '+')
           {
               symbol = equation[i];
               FindNumbers(equation, i, symbol);
   
               currentresult = number1 + number2;
   
               equation = equation.Replace(number1.ToString() + symbol + number2.ToString(),
                   currentresult.ToString());
           }
       }
       for (int i = 0; i < equation.Length; i++)//Devision
       {
           if (equation[i] == '-')
           {
               symbol = equation[i];
               FindNumbers(equation, i, symbol);
   
               currentresult = number1 - number2;
   
               equation = equation.Replace(number1.ToString() + symbol + number2.ToString(),
                   currentresult.ToString());
           }
       }
       for (int i = 0; i < equation.Length; i++)//Checks if there are more symbols in the string
       {
           if (char.IsSymbol(equation[i]))
           {
               Priority1(equation, 0);
           }
       }
       tempresult = equation;
       Console.WriteLine("Result : " + equation);
   }
   
   //Brackets
   static void Brackets(string equation, int index)
   {
       for (int i = index; index < equation.Length; index++)
       {
           if (equation[index] == '(')
           {
               index += 1;
               Brackets(equation, index);
   
               for (int j = index; j < equation.Length; j++)
               {
                   if (equation[j] == ')')
                   {
                       tempresult = temp;
                       Console.WriteLine("..." + tempresult);
                       break;
                   }
                   temp += equation[j];
               }
   
               Priority1(tempresult, index);
               equation = equation.Replace('(' + temp.ToString() + ')', tempresult.ToString());
               Console.WriteLine("." + equation);
           }
       }
       Priority1(equation, 0);
   }
   
   static void Main(string[] args)
   {
       equation = Console.ReadLine();
   
       Brackets(equation, 0);
       Console.ReadKey();
   }
   

Answer 1

Возможно, вы захотите разбить уравнение Строков на отдельные токены и использовать что-то вроде Алгоритма Шунтирования-Ярда для анализа / вычисления результата.

Answer 2

Ваш код сейчас теоретически знает, как анализировать и оценивать правильные простые математические выражения. Под простыми выражениями я имею в виду выражения, состоящие только из известных унарных и двоичных операторов и чисел (без скобок)

Выражение, которое вы сейчас пытаетесь проанализировать: либо:

1. Простое выражение
2. выражение в скобках
3. Сложное выражение, состоящее из простых выражений и выражений в скобках

Если дело № 1, то вы уже знаете, как с ним справиться; разбери его и все готово.

Если это случай №2, просто удалите скобки и проанализируйте выражение внутри.

Если это случай №3, тогда вы берете выражения в скобках верхнего уровня и анализируете их; Вы будете либо в шаге 1 или 2 или 3 и эй! Угадай, что? Вы уже знаете, как справиться с этим.

В конце концов вы разобьете свое выражение на простые выражения. Тогда вам просто нужно вернуться к оценке на обратном пути.

В простом английском вам нужен рекурсивный парсер; синтаксический анализатор, который может вызывать себя, анализировать и оценивать вложенные выражения.

Рассмотрим для примера:

e0: 1 + (2 * (3 - 2))

1. e0: вы анализируете 1 + p0
2. p0: Вы анализируете 2 * p1
3. p1: Вы анализируете 3 - 2
4. Вы закончили анализ
5. p1: оценивается как 1
6. p0: оценивается как 2
7. e0: оценивается в 3
8. Вы закончили.

Круто в этом то, что синтаксический анализатор может обрабатывать, теоретически, бесконечные вложенные выражения ... проблема в том, что ваш компьютер, вероятно, не может.