Это не может быть сделано с помощью некоторого регулярного выражения «кливер» (регулярные выражения не могут «считать круглые скобки»). Лучше всего использовать генератор парсера и проанализировать строку в абстрактном синтаксическом дереве (для краткости AST).
Посмотрите, например, JFlex / JavaCUP .
Как оказалось, в руководстве CUP действительно есть пример, освещающий вашу ситуацию:
// CUP specification for a simple expression evaluator (w/ actions)
import java_cup.runtime.*;
/* Preliminaries to set up and use the scanner. */
init with {: scanner.init(); :};
scan with {: return scanner.next_token(); :};
/* Terminals (tokens returned by the scanner). */
terminal SEMI, PLUS, MINUS, TIMES, DIVIDE, MOD;
terminal UMINUS, LPAREN, RPAREN;
terminal Integer NUMBER;
/* Non-terminals */
non terminal expr_list, expr_part;
non terminal Integer expr;
/* Precedences */
precedence left PLUS, MINUS;
precedence left TIMES, DIVIDE, MOD;
precedence left UMINUS;
/* The grammar */
expr_list ::= expr_list expr_part
|
expr_part;
expr_part ::= expr:e
{: System.out.println("= " + e); :}
SEMI
;
expr ::= expr:e1 PLUS expr:e2
{: RESULT = new Integer(e1.intValue() + e2.intValue()); :}
|
expr:e1 MINUS expr:e2
{: RESULT = new Integer(e1.intValue() - e2.intValue()); :}
|
expr:e1 TIMES expr:e2
{: RESULT = new Integer(e1.intValue() * e2.intValue()); :}
|
expr:e1 DIVIDE expr:e2
{: RESULT = new Integer(e1.intValue() / e2.intValue()); :}
|
expr:e1 MOD expr:e2
{: RESULT = new Integer(e1.intValue() % e2.intValue()); :}
|
NUMBER:n
{: RESULT = n; :}
|
MINUS expr:e
{: RESULT = new Integer(0 - e.intValue()); :}
%prec UMINUS
|
LPAREN expr:e RPAREN
{: RESULT = e; :}
;