1，首先讲一下java中正则表达式的坑
举例： 欲校验公式(+x+1)合法性，正则表达式\([+\-*/]+，使用菜鸟在线正则校验就可以匹配，而使用java的String.matches方式竟然匹配不成功：
public static void main(String[] args) {
String express = "(+x+1)";
String regex = "\\([+\\-*/]+";
System.out.println("String matches result：" + express.matches(regex));
}
然后各种百度，终于找到了解决办法，使用以下这种方式可以正确匹配：
public static void main(String[] args) {
String express = "(+x+1)";
String regex = "\\([+\\-*/]+";
Pattern p = Pattern.compile(regex);
Matcher m = p.matcher(express);
System.out.println("pattern-matcher result：" + m.find());
}
2，需求：校验用户输入的公式是否合法
具体限制：公式中只能包含±*/()以及数字，最多只会含有一个未知数，用X表示，可以是两位小数
我的实现如下（注释写的很详细，保姆式笔记，以后忘了反复看方便记忆。如果大家有更好的更简便的方法请指教哈）：
public static boolean check(String expression) {
//错误情况，小数点后最多2位
// \\.代表小数点；\\d表示数字；[]表示内部符号只出现其中一个，此处[\\d]就表示一个数字；{3,}表示前边的字符出现最少3次
if (FormulaCheckUtil.match("\\.[\\d]{3,}", expression)) {
System.out.println("公式有误！小数点后最多2位：" + expression);
return false;
}
//错误情况，小数点后边不是数字
// \\.代表小数点；\\d表示数字；[]中的^代表取反；此处[^\\d]表示非数字
if (FormulaCheckUtil.match("\\.[^\\d]", expression)) {
System.out.println("公式有误！小数点后边不是数字：" + expression);
return false;
}
//错误情况，小数点前边不是数字
//同上
if (FormulaCheckUtil.match("[^\\d]\\.", expression)) {
System.out.println("公式有误！小数点前边不是数字：" + expression);
return false;
}
//错误情况，空格前后都是数字（数字被空格分隔）
// \\d表示数字；\\s（小写字母s）表示空格；+表示前边的字符出现一次或多次
if (FormulaCheckUtil.match("\\d[\\s]+\\d", expression)) {
System.out.println("公式有误！数字不连续：" + expression);
return false;
}
String exprTrim = expression.replaceAll(" ", "").toUpperCase();
// 错误情况，空字符串
if (StringUtils.EMPTY.equals(exprTrim)) {
System.out.println("公式有误！表达式不能为空！");
return false;
}
//公式中只能包含 +-*/()X
// []中的内容依次是“取反符号、加、减、乘、除、左小括号、右小括号、数字、小数点”，
//其中“减号、左右小括号、小数点”需要转义，因此前边都有两条反斜杠，然后[]最前边是取反符号^，表示非以上字符；
// []后边的+表示前边的字符出现一次或多次
if (FormulaCheckUtil.match("[^+\\-*/\\(\\)X\\d\\.]+", exprTrim)) {
System.out.println("公式有误！公式中只能包含 +-*/()X和数字");
return false;
}
//公式中不包含X时，只支持输入数字，不支持输入运算符
if (!exprTrim.contains("X")) {
// \\d-数字 “.”-小数点 “+”-出现一次或多次
String regex = "[\\d.]+";
if (!exprTrim.matches(regex)) {
System.out.println("公式有误！公式中不包含X时，只支持输入数字！");
return false;
}
}
// 错误情况，运算符连续
// []中的“加减乘除”符号连续出现2次以上
if (exprTrim.matches("[+\\-*/]{2,}")) {
System.out.println("公式有误！运算符不能连续！");
return false;
}
// 空括号 \\(-转义左括号 \\)-转义有括号
if (exprTrim.matches("\\(\\)")) {
System.out.println("公式有误！不能含有空括号！");
return false;
}
// 错误情况，括号不配对
Stack<Character> stack = new Stack<>();
for (int i = 0; i < exprTrim.length(); i++) {
char item = exprTrim.charAt(i);
if ('(' == item) {
stack.push('(');
} else if (')' == item) {
if (!stack.isEmpty()){
stack.pop();
} else {
System.out.println("公式有误！括号不配对！");
return false;
}
}
}
if (!stack.isEmpty()) {
System.out.println("公式有误！括号不配对！");
return false;
}
// 错误情况，X连续出现两次以上
if (exprTrim.matches("X{2}")) {
System.out.println("公式有误！未知数不能连续出现！");
return false;
}
// 错误情况，X后面不是运算符或")"
// []内取反符号后依次为“加、减、乘、除、左括号”，表示非以上字符；表达式匹配的是“X后边非以上字符”
if (FormulaCheckUtil.match("X[^+\\-*/)]", exprTrim)) {
System.out.println("公式有误！X后面只能是运算符或\")\"");
return false;
}
// 错误情况 X前边不是"("或运算符
// []内取反符号后依次为“右括号、加、减、乘、除”，表示非以上字符；表达式匹配的是“X前边非以上字符”
if (FormulaCheckUtil.match("[^(+\\-*/]X", exprTrim)) {
System.out.println("公式有误！X前边只能是\"(\"或运算符");
return false;
}
if (exprTrim.contains("(")) {
// 错误情况，(后面是运算符
// "\\("表示左小括号；[]内依次为“右括号、加、减、乘、除”；[]后有一个+ 表示前边一个字符出现一次或多次；
// 表达式匹配的是“左括号后边是以上字符”
if (exprTrim.matches("\\([+\\-*/]+")) {
System.out.println("公式有误！\"(\"后面不能是运算符");
return false;
}
// 错误情况，)前面是运算符
// 同上
if (exprTrim.matches("[+\\-*/]+\\)")) {
System.out.println("公式有误！\")\"前面不能是运算符");
return false;
}
// 以 "(" 开头, 或者 "(" 前边是运算符，否则错误
// []内取反符号^后边依次为“左括号、加、减、乘、除”符号，[]内表达式部分表示非以上字符；“\\(”表示左括号
// 表达式含义为左括号“(”前边为 非以上字符
if (!exprTrim.startsWith("(") && FormulaCheckUtil.match("[^(+\\-*/]\\(", exprTrim)) {
System.out.println("公式有误！\"(\"前边只能是\"(+-*/\"！");
return false;
}
// 以 ")" 结尾或者 ")" 后边是运算符，否则错误
// 同上
if (!exprTrim.endsWith(")") && FormulaCheckUtil.match("\\)[^)+\\-*/]", exprTrim)) {
System.out.println("公式有误！\")\"后边只能是\")+-*/\"！");
return false;
}
}
//将“加减乘除”符号替换为同一个字符
String temp = exprTrim.replaceAll("[+\\-*/]", "`");
if (temp.startsWith("`")) {
System.out.println("公式有误！不能以运算符开头！");
return false;
}
return true;
}
private static boolean match(String regex, String express) {
Pattern p = Pattern.compile(regex);
Matcher m = p.matcher(express);
return m.find();
}
参考博客：