java 四则运算 栈的实现

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java四则运算栈的实现



Java代码



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);

}



}

转自：http://justsee.iteye.com/blog/1125174