题目叙述：

有一组小学生要开始学习算术运算，需要使用计算机辅助他们检查计算结果，请帮助小同学设计一个能够完成+、-、*、\、幂运算和阶乘的计算器程序

具体要求：

由于是面向小同学的软件工具，请设计一个友好、方便的用户交互界面
计算器应该能够完成由加、减、乘、除运算符构成的复合算术表达式的求解，允许使用括号
计算器能够完成幂运算和阶乘运算，其中，幂运算可以采用M^N的方式输入

提前说明：

该程序由一个类实现，可通过调用solve方法求解，具体使用方式请看main函数
程序缺少必要注释，本博客未列出求解思路，具体查看源码
该程序未实现单独负数的处理，如-1-2 或者 2^-2等
支持浮点数，但未使用大数，程序可能会产生溢出

运行示例：

程序源码：

package experiment;import javafx.util.Pair;import java.util.*;public class Calculator {private final Stack<Double> numSt;private final Stack<Character> opSt;public static void main(String[] args) {Calculator calculator = new Calculator();System.out.print("Please input: ");Scanner in = new Scanner(System.in);String str = in.nextLine();System.out.println("The answer is: " + calculator.solve(str));}public Calculator() {numSt = new Stack<>();opSt = new Stack<>();}// 求解表达式并返回值public double solve(String in) {String evalStr = in.trim();for (int i = 0; i < evalStr.length(); ++i) {char ch = evalStr.charAt(i);if (ch >= '0' && ch <= '9') {Pair<Double, Integer> res = parseNum(evalStr, i);numSt.push(res.getKey());i = res.getValue();} else if (ch == '(') {opSt.push('(');} else if (ch == ')') {while (!opSt.empty() && opSt.peek() != '(') {opNum();}opSt.pop();} else if (ch == '!') {// 阶乘运算符注意溢出int top = numSt.pop().intValue();numSt.push((double) factorial(top));} else {if (!opSt.empty() && cmpPriority(opSt.peek(), ch)) {while (!opSt.empty() && cmpPriority(opSt.peek(), ch)) {opNum();}}opSt.push(ch);}}while (!opSt.empty()) {opNum();}return numSt.peek();}// 解析字符串,返回整数.返回结果是键值对,键是解析结果,值是解析完成指向的位置private static Pair<Double, Integer> parseNum(String num, int start) {int end = start;while ((num.charAt(end) >= '0' && num.charAt(end) <= '9') || num.charAt(end) == '.') {++end;if (end >= num.length()) break;}return new Pair<>(Double.parseDouble(num.substring(start, end)), end - 1);}// 比较操作符优先级,若前者优先级比较大则返回true,否则返回falseprivate boolean cmpPriority(char x, char y) {if (x == '^') {return true;} else if (x == '*' || x == '/') {return y != '^';} else if (x == '+' || x == '-') {// 否则x就只能是"+"或"-"return y == '+' || y == '-';} else {return false;}}// 求一个数的阶乘private long factorial(int x) {if (x < 1) return 1;long res = 1;for (int i = 2; i <= x; ++i) {res *= i;}return res;}// 对两个栈执行操作,确保调用时操作符栈非空,操作数栈内容至少为2private void opNum() {char op = opSt.pop();Double x = numSt.pop();if (op == '+') numSt.push(numSt.pop() + x);else if (op == '-') numSt.push(numSt.pop() - x);else if (op == '*') numSt.push(numSt.pop() * x);else if (op == '/') numSt.push(numSt.pop() / x);else if (op == '^') numSt.push(Math.pow(numSt.pop(), x));}
}

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