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java 四则运算 栈的兑现

发布时间: 2012-11-09 10:18:47 作者: rapoo

java 四则运算 栈的实现

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import java.util.Stack;/**   * 利用栈,进行四则运算的类   * 用两个栈来实现算符优先,一个栈用来保存需要计算的数据numStack,一个用来保存计算优先符priStack   *    * 基本算法实现思路为:用当前取得的运算符与priStack栈顶运算符比较优先级:若高于,则因为会先运算,放入栈顶;   * 若等于,因为出现在后面,所以会后计算,所以栈顶元素出栈,取出操作数运算;   *  若小于,则同理,取出栈顶元素运算,将结果入操作数栈。各个优先级'(' > '*' = '/' > '+' = '-' > ')'   *    */    public class Operate {        private Stack<Character> priStack = new Stack<Character>();// 操作符栈        private Stack<Integer> numStack = new Stack<Integer>();;// 操作数栈            /**       * 传入需要解析的字符串,返回计算结果(此处因为时间问题,省略合法性验证)       * @param str 需要进行技术的表达式       * @return 计算结果       */        public int caculate(String str) {            // 1.判断string当中有没有非法字符            String temp;// 用来临时存放读取的字符            // 2.循环开始解析字符串,当字符串解析完,且符号栈为空时,则计算完成            StringBuffer tempNum = new StringBuffer();// 用来临时存放数字字符串(当为多位数时)            StringBuffer string = new StringBuffer().append(str);// 用来保存,提高效率                while (string.length() != 0) {                temp = string.substring(0, 1);                string.delete(0, 1);                // 判断temp,当temp为操作符时                if (!isNum(temp)) {                    // 1.此时的tempNum内即为需要操作的数,取出数,压栈,并且清空tempNum                    if (!"".equals(tempNum.toString())) {                        // 当表达式的第一个符号为括号                        int num = Integer.parseInt(tempNum.toString());                        numStack.push(num);                    tempNum.delete(0, tempNum.length());                    }                    // 用当前取得的运算符与栈顶运算符比较优先级:若高于,则因为会先运算,放入栈顶;若等于,因为出现在后面,所以会后计算,所以栈顶元素出栈,取出操作数运算;                    // 若小于,则同理,取出栈顶元素运算,将结果入操作数栈。                        // 判断当前运算符与栈顶元素优先级,取出元素,进行计算(因为优先级可能小于栈顶元素,还小于第二个元素等等,需要用循环判断)                    while (!compare(temp.charAt(0)) && (!priStack.empty())) {                     int a = (int) numStack.pop();// 第二个运算数                        int b = (int) numStack.pop();// 第一个运算数                        char ope = priStack.pop();                        int result = 0;// 运算结果                        switch (ope) {                        // 如果是加号或者减号,则                        case '+':                            result = b + a;                            // 将操作结果放入操作数栈                            numStack.push(result);                            break;                        case '-':                            result = b - a;                            // 将操作结果放入操作数栈                            numStack.push(result);                            break;                        case '*':                            result = b * a;                            // 将操作结果放入操作数栈                            numStack.push(result);                            break;                        case '/':                            result = b / a;// 将操作结果放入操作数栈                            numStack.push(result);                            break;                        }                        }                    // 判断当前运算符与栈顶元素优先级, 如果高,或者低于平,计算完后,将当前操作符号,放入操作符栈                    if (temp.charAt(0) != '#') {                        priStack.push(new Character(temp.charAt(0)));                        if (temp.charAt(0) == ')') {// 当栈顶为'(',而当前元素为')'时,则是括号内以算完,去掉括号                            priStack.pop();                            priStack.pop();                        }                    }                } else                    // 当为非操作符时(数字)                    tempNum = tempNum.append(temp);// 将读到的这一位数接到以读出的数后(当不是个位数的时候)            }            return numStack.pop();        }            /**       * 判断传入的字符是不是0-9的数字       *        * @param str       *            传入的字符串       * @return       */        private boolean isNum(String temp) {            return temp.matches("[0-9]");        }            /**       * 比较当前操作符与栈顶元素操作符优先级,如果比栈顶元素优先级高,则返回true,否则返回false       *        * @param str 需要进行比较的字符       * @return 比较结果 true代表比栈顶元素优先级高,false代表比栈顶元素优先级低       */        private boolean compare(char str) {            if (priStack.empty()) {                // 当为空时,显然 当前优先级最低,返回高                return true;            }            char last = (char) priStack.lastElement();            // 如果栈顶为'('显然,优先级最低,')'不可能为栈顶。            if (last == '(') {                return true;            }            switch (str) {            case '#':                return false;// 结束符            case '(':                // '('优先级最高,显然返回true                return true;            case ')':                // ')'优先级最低,                return false;            case '*': {                // '*/'优先级只比'+-'高                if (last == '+' || last == '-')                    return true;                else                    return false;            }            case '/': {                if (last == '+' || last == '-')                    return true;                else                    return false;            }                // '+-'为最低,一直返回false            case '+':                return false;            case '-':                return false;            }            return true;        }            public static void main(String args[]) {            Operate operate = new Operate();            int t = operate.caculate("(3+4*(4*10-10/2)#");              System.out.println(t);        }        }    
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1 楼 cloverprince 2011-07-17 用Deque和LinkedList吧。 2 楼 yb_k 2011-10-31 lz,貌似去掉 # 计算不出最后值 3 楼 啸笑天 2011-12-29 yb_k 写道lz,貌似去掉 # 计算不出最后值
代码中 #是结束符

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