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啸笑天
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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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评论
4 楼 鱼的地盘 2015-04-17  
带小数的都算不出来。。。。。。
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
2 楼 yb_k 2011-10-31  
lz,貌似去掉 # 计算不出最后值
1 楼 cloverprince 2011-07-17  
用Deque和LinkedList吧。

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