数据结构之栈 实现简单计算器

本文主要是介绍数据结构之栈 实现简单计算器，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

 

package com.example.demo1.dataStructure.stack;public class Calculator {public static void main(String[] args) {String expression = "7*2*2-5+1-5+3-4"; // 15如何处理多位数的问题？//创建两个栈，数栈，一个符号栈ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);//定义需要的相关变量int index = 0;//用于扫描int num1 = 0;int num2 = 0;int oper = 0;int res = 0;char ch = ' '; //将每次扫描得到 char 保存到 chString keepNum = ""; //用于拼接 多位数//开始 while 循环的扫描 expressionwhile (true) {//依次得到 expression 的每一个字符ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);//判断 ch 是什么，然后做相应的处理if (operStack.isOper(ch)) {//如果是运算符//判断当前的符号栈是否为空if (!operStack.isEmpty()) {//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者等于栈中的操作符, 就需要从数栈中 pop 出两个数,// 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if (operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {num1 = numStack.pop();num2 = numStack.pop();oper = operStack.pop();res = numStack.cal(num1, num2, oper);//把运算的结果放入数栈numStack.push(res);//然后将当前的操作符入符号栈operStack.push(ch);} else {//如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符， 就直接入符号栈operStack.push(ch);}} else {//如果为空直接入符号栈operStack.push(ch); // 1 + 3}} else {//如果是数，则直接入数栈//numStack.push(ch - 48); //? "1+3" '1' => 1// 分析思路 //1. 当处理多位数时，不能发现是一个数就立即入栈，因为他可能是多位数// 2. 在处理数，需要向 expression 的表达式的 index 后再看一位,如果是数就进行扫描，如果是符号 才入栈// 3. 因此我们需要定义一个变量 字符串，用于拼接// 处理多位数keepNum += ch;//如果 ch 已经是 expression 的最后一位，就直接入栈if (index == expression.length() - 1) {numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));} else {//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numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));//清空keepNum = "";}}index++;if (index >= expression.length()) {break;}}while (true) {//如果符号栈为空，则计算到最后的结果, 数栈中只有一个数字【结果】if (operStack.isEmpty()) {break;}num1 = numStack.pop();num2 = numStack.pop();oper = operStack.pop();res = numStack.cal(num1, num2, oper);numStack.push(res);//入栈}//将数栈的最后数，pop 出，就是结果int res2 = numStack.pop();System.out.printf("表达式 %s = %d", expression, res2);}
}//先创建一个栈,直接使用前面创建好
// 定义一个 ArrayStack2 表示栈, 需要扩展功能
class ArrayStack2 {private int maxSize; // 栈的大小private int[] stack; // 数组，数组模拟栈，数据就放在该数组private int top = -1;// top 表示栈顶，初始化为-1//构造器public ArrayStack2(int maxSize) {this.maxSize = maxSize;stack = new int[this.maxSize];}//增加一个方法，可以返回当前栈顶的值, 但是不是真正的 poppublic int peek() {return stack[top];}//栈满public boolean isFull() {return top == maxSize - 1;}//栈空public boolean isEmpty() {return top == -1;}//入栈-pushpublic void push(int value) {//先判断栈是否满if (isFull()) {System.out.println("栈满");return;}top++;stack[top] = value;}//出栈-pop, 将栈顶的数据返回public int pop() {//先判断栈是否空if (isEmpty()) {//抛出异常throw new RuntimeException("ջ�գ�û������~");}int value = stack[top];top--;return value;}//显示栈的情况[遍历栈]， 遍历时，需要从栈顶开始显示数据public void list() {if (isEmpty()) {System.out.println("栈空，没有数据~~");return;}//需要从栈顶开始显示数据for (int i = top; i >= 0; i--) {System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i, stack[i]);}}//返回运算符的优先级，优先级是程序员来确定, 优先级使用数字表示// 数字越大，则优先级就越高.public int priority(int oper) {if (oper == '*' || oper == '/') {return 1;} else if (oper == '+' || oper == '-') {return 0;} else {return -1; //不存在的操作符}}//判断是不是一个运算符public boolean isOper(char val) {return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';}//计算方法public int cal(int num1, int num2, int oper) {// res 用于存放计算的结果int res = 0;switch (oper) {case '+':res = num1 + num2;break;case '-':// 注意顺序res = num2 - num1;break;case '*':res = num1 * num2;break;case '/':// 注意顺序res = num2 / num1;break;default:break;}return res;}}

 

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