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java实现逆波兰式的转化并计算结果

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1.将中缀表达式转化为逆波兰式的思路,如将1+2转化为12+:
    定义一个stringbuffer来存放后缀式,并定义一栈stack
 
  loop:读取读取输入的字符串,将当前读入的字符记为a:
      step1:如果a为操作数则直接append到stringbuffer中.
     step2:如果a为左括号“(”则将a进栈
      step3:如果a为右括号,则从栈顶开始找,并移动栈顶指针,如果当前栈顶元素非左括号则将栈顶元素append到stringbuffer中,直到找到第一个左括号,找到后将左括号出栈,并注意不要将左括号放到stringbuffer中.
     step4:如果a为运算符,则取栈顶元素和a进行比较如果栈顶元素的运算符优先级小于a则将a入栈,否则将栈顶弹出存到stringbuffer中,直到栈顶元素的运算符优先级小于a为址,注左括号和右括号的运算优先级比+-*/都低在这里
end loop;

    最后将stringbuffer进行toString并拼上stack中的元素就得到后缀表达式


2.计算逆波兰式的思路
  
 定义一栈 stack:
  输入一段后缀表达式如12+:
  loop:逐个读取字符串中的字符记为b:
  1.如果a为操作数,则入栈
  2.如果a为操作符,则弹出栈顶最前进两个数用运算符a进行计算,并将计算结果入栈
  end loop;

  3,最后将stack的栈元素输入则为运算结果

贴上代码:
首先定义一个简单栈,所有代码中都没有进行异常判断,考虑的是实现过程中,各位看官如果觉得代码垃圾请轻拍:
栈:
/ 自定义栈
class MyStack<T> {
	private Entry<T> top = new Entry<T>(null, null);
	private int size;

	public MyStack() {
		top.next = null;
		top.element = null;
	}

	// 进栈
	public MyStack<T> push(T t) {
		Entry<T> node = new Entry<T>(top.next, t);
		top.next = node;
		size++;
		return this;
	}

	// 出栈
	public T pop() {
		if (size == 0) {
			return null;
		}
		Entry<T> t = top.next;
		Entry<T> foo = top.next.next;
		top.next = foo;
		foo = null;
		size--;
		return t.element;
	}
//得到栈顶元素
	public T top() {
		return top.next.element;
	}

	public int size() {
		return size;
	}
}

// 元素节点
class Entry<T> {
	T element;
	Entry<T> next;

	Entry(Entry<T> next, T e) {
		this.element = e;
		this.next = next;
	}
}


//算法实现类Rpn
//将用户输入的中缀表达式转化成后缀表式
//并根据后缀表达式计算结果表明
public class Rpn {

	//此函数只能处理字符串中的数字全是个位数的情况,如果存在十位以上的则此函数的参数就不能用string了
	//要改为传入一个栈了,并且只计算整数,其它的float,double需稍作修改
	public int countRpn(String src) {
		MyStack<String> stack = new MyStack<String>();
		for (int i = 0; i < src.length(); i++) {
			String foo = src.charAt(i) + "";
			if (!isOperator(foo)) {
				stack.push(foo);
			} else {//如果是运算符
				// 取栈顶两元素进行计算,并将计算结果放入栈顶
				String a = stack.pop();
				String b = stack.pop();
				int temp = count(b, a, foo);// zhu yi chao zuo shu nei xing
				stack.push(temp + "");

			}
		}
		return Integer.parseInt(stack.pop());//最后栈顶元素的值就是表达式的值了
	}

	// 是否为运算符
	public boolean isOperator(String e) {
		if (null == e || "".equals(e)) {
			return false;
		}
		return "+".equals(e) || "*".equals(e) || "-".equals(e) || "/".equals(e);
	}

	// 是否是左括号
	public boolean isLeft(String s) {
		return "(".equals(s);
	}
   //是否是右括号
	public boolean isRight(String s) {
		return ")".equals(s);
	}

	// 根据运算符(e)计算两个数的值班(a,b)
	public int count(String a, String b, String e) {
		int temp1 = Integer.parseInt(a);
		int temp2 = Integer.parseInt(b);
		if ("+".equals(e)) {
			return temp1 + temp2;
		} else if ("-".equals(e)) {
			return temp1 - temp2;
		} else if ("*".equals(e)) {
			return temp1 * temp2;
		} else {
			return temp1 / temp2;
		}
	}

	// 将中缀表达式转化为后缀表达式(逆波兰式)
	public String reverse2Rpn(String src) {
		MyStack<String> stack = new MyStack<String>();
		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		for (int i = 0; i < src.length(); i++) {
			String temp = src.charAt(i) + "";
			if (!isOperator(temp) && !isRight(temp) && !isLeft(temp)) {
				// 操作数,+-直接输出
				sb.append(temp);
			} else if (isOperator(temp)) {
				// 如果是操作符
				if (stack.size() == 0) {// 如果zhan为空则入zhan
					stack.push(temp);
				} else if ("+".equals(temp) || "-".equals(temp)) {
					if (isLeft(stack.top())) {//如果栈顶为左括号,则直接入栈
						stack.push(temp);//直接将操作符入栈
					} else {//从栈顶往下找,直到找到当前栈顶的操作符优先级小于等于当前操作符
						String top = stack.top();
						boolean next = true;
						while (("*".equals(top) || "/".equals(top)) && next) {
							top = stack.pop();
							sb.append(top);// 弹出顶部元素
							next = stack.size() == 0 ? false : true;
						}
					   stack.push(temp);//
					}
					

				} else {// 操作符为:"*"或"/" 直接入栈
					stack.push(temp);// +-的优先级比任何运算符都高,所以直接入栈

				}
			} else if (isLeft(temp)) {//如果是左括号直接入栈
				stack.push(temp);

			} else if (isRight(temp)) {// 如果是右括号,则找到左括号,并将找的过程中的字符全部出栈
				String top = stack.pop();
				boolean next = true;
				while (!isLeft(top) && next) {
					sb.append(top);
					top = stack.pop();
					next = stack.size() == 0 ? false : true;
				}
			}
		}
		while (stack.size() > 0) {
			sb.append(stack.pop());
		}
		return sb.toString();
	}

	public static void main(String[] args) {
		Rpn rpn = new Rpn();
		String src = rpn.reverse2Rpn("((1+2)*2)*4)+9*(1+2)");
		System.out.println("后缀表达式为:"+src);
		System.out.println("计算结果:"+rpn.countRpn(src));
	}

}

  
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