• 栈实现综合计算器(中缀表达式)


    实现综合计算器(中缀表达式)

      1、使用栈来实现综合计算器

        

      2、思路分析(示意图)

      3、代码实现

      1 public class Calcuator {
      2 
      3     public static void main(String[] args) {
      4         // 根据前面思路,完成表达式的运算
      5         String expression = "3+2*6-2";
      6         
      7         //创建两个栈,数栈,符号栈
      8         ArrayStack2 numStack = new ArrayStack(10);
      9         ArrayStack2 operStack = new ArrayStack(10);
     10         
     11         //定义需要的相关变量,扫描表达式的索引
     12         int index = 0;
     13         int num1 = 0;
     14         int num2 = 0;
     15         int oper = 0;
     16         int res = 0;
     17         char ch = ' '; // 将每次扫描得到的 char保存到ch
     18         String keepNum = ""; //用于拼接多位数
     19         
     20         //开始用while循环扫描 expression
     21         while(true) {
     22             //依次得到 expression 的每一个字符
     23             ch = expression.substring(index, index+1).charAt(0);
     24             //判断ch是什么,然后做相应的处理
     25             if(operStack.isOper(ch)) { //如果是运算符
     26                 // 判断当前符号栈是否为空
     27                 if(!operStack.isEmpty()) {
     28                     //如果符号栈有操作符,就进行比较,如果当前的操作符的优先级小于或等于栈中的操作符
     29                     //在从符号栈中pop出一个符号,进行运算,将得到结果,入数栈,然后将当前的操作符入符号栈
     30                     if(operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek()) ) {
     31                         //
     32                         num1 = numStack.pop();
     33                         num2 = numStack.pop();
     34                         oper = operStack.pop();
     35                         res = numStack.cal(num1, num2, oper);
     36                         //运算结果如数栈
     37                         numStack.push(res);
     38                         //当前操作符如符号栈
     39                         operStack.push(ch);
     40                     } else {
     41                         // 如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符,就直接入栈
     42                         operStack.push(ch);
     43                     }
     44                 }else {
     45                     //如果为空,直接入栈
     46                     operStack.push(ch);
     47                 }
     48             } else {
     49                 // 如果扫描是数字,就直接入数栈
     50                 // numStack.push(ch - 48); 处理两位数字
     51                 // 思路分析
     52                 // 1.当处理多位数时,不能发现是一个数就立即入栈,可能是多位数
     53                 // 2.在处理数时,需要向 expression 的表达式的 index 后再看以为,如果是数就进行扫描,如果是符号才入栈
     54                 // 3.因此定义一个变量,用于拼接
     55                 
     56                 //处理多位数
     57                 keepNum += ch;
     58                 
     59                 if(index == expression.length()-1) {
     60                     // 判断ch是否为最后一位,如果是,直接入栈
     61                     numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
     62                 } else {
     63                     
     64                     //判断下一个字符是不是数字,如果是数字,就继续扫描,如果是运算符,则入栈
     65                     // 注意只是看后一位,不是index++
     66                     
     67                     if(operStack.isOper(expression.substring(index+1, index+2).charAt(0))) {
     68                         // 如果后一位是运算符,则入栈
     69                         numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
     70                         // 重要!!!清空 keepNum
     71                         keepNum = "";
     72                     }
     73                 }
     74             }
     75             
     76             // 让 index + 1,并判断是否扫描到expression最后
     77             index++;
     78             if(index >= expression.length()) {
     79                 break;
     80             }
     81         }
     82         
     83         //当表达式扫描完毕,就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应的数和符号,并运行
     84         while(true) {
     85             // 如果符号栈为空,则计算到最后结果,数栈中只有一个数字【结果】
     86             if(operStack.isEmpty()) {
     87                 break;
     88             }
     89             num1 = numStack.pop();
     90             num2 = numStack.pop();
     91             oper = operStack.pop();
     92             res = numStack.cal(num1, num2, oper);
     93             numStack.push(res); // 入栈
     94         }
     95         // 将数栈的最后数,pop出来
     96         System.out.printf("表达式%s = %d
    ",expression,numStack.pop());
     97     }
     98 
     99 }
    100 
    101 // 创建一个栈,直接使用前面创建好
    102 //定义一个ArrayStack 表示栈,扩展功能
    103 class ArrayStack {
    104     private int maxSize; // 栈的大小
    105     private int[] stack; // 数组,数组模拟栈,数据就在该数组
    106     private int top = -1; // top 表示栈顶,初始化为 -1
    107 
    108     // 构造器
    109     public ArrayStack(int maxSize) {
    110         this.maxSize = maxSize;
    111         stack = new int[this.maxSize];
    112     }
    113 
    114     // 判断栈满
    115     public boolean isFull() {
    116         return top == maxSize - 1;
    117     }
    118 
    119     // 判断栈空
    120     public boolean isEmpty() {
    121         return top == -1;
    122     }
    123 
    124     // 入栈 - push
    125     public void push(int value) {
    126         // 先判断栈是否满
    127         if (isFull()) {
    128             System.out.println("栈满");
    129             return;
    130         }
    131         top++;
    132 
    133         stack[top] = value;
    134 
    135     }
    136 
    137     // 出栈 - pop,将栈顶的数据返回
    138     public int pop() {
    139         // 先判断栈是否空
    140         if (isEmpty()) {
    141             // 抛出异常来处理
    142             throw new RuntimeException("栈空,没有数据··");
    143         }
    144 
    145         int value = stack[top];
    146         top--;
    147         return value;
    148     }
    149 
    150     // 显示栈的情况[遍历栈],从栈顶往下显示数据
    151     public void list() {
    152         if (isEmpty()) {
    153             System.out.println("栈空,没有数据~~");
    154             return;
    155         }
    156 
    157         for (int i = top; i >= 0; i--) {
    158             System.out.printf("stack[%d]=%d
    ", i, stack[i]);
    159         }
    160     }
    161     
    162     // 返回运算符的优先级,优先级是程序员来确定的,优先级使用数字表示,
    163     // 数字越大,则优先级越高
    164     public int priority(int oper) {
    165         if(oper == '*' || oper == '/') {
    166             return 1;
    167         }else if (oper == '+' || oper == '-') {
    168             return 0;
    169         }else {
    170             return -1;   // 假定目前的表达式只有,+,-,*,/
    171         }
    172     }
    173     
    174     // 判断是不是一个运算符
    175     public boolean isOper(char val) {
    176         return val == '+' || val =='-' || val == '*' ||val == '/';
    177     }
    178     
    179     // 计算方法
    180     public int cal(int num1,int num2,int oper) {
    181         int res = 0;  //res 用于存放计算的结果
    182         switch(oper) {
    183         case '+':
    184             res = num1 + num2;
    185             break;
    186         case '-':
    187             res = num2 - num1;   // 注意顺序
    188             break;
    189         case '*':
    190             res = num1 * num2;
    191             break;
    192         case '/':
    193             res = num2 / num1;
    194             break;
    195         default:
    196             break;
    197         }
    198         return res;
    199     }
    200     
    201     // 增加一个方法,可以返回当前栈顶的值,不是真正的pop
    202     public int peek() {
    203         return stack[top];
    204     }
    205 }
  • 相关阅读:
    机器学习实战(六):利用AdaBoost元算法提高分类性能
    机器学习实战(五):支持向量机
    机器学习实战(四):Logistic回归
    机器学习实战(三):基于概率论的分类方法:朴素贝叶斯
    机器学习实战(一):k-近邻算法
    学习路线的思考
    非暴力沟通-读书笔记
    繁荣的悖论-读书笔记
    集体智慧编程-第四章 搜索与查询
    集体智慧编程-第三章-得到词汇在指定博客源出现的次数
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/niujifei/p/11589661.html
Copyright © 2020-2023  润新知