逆波兰计算器实现

package com.pro.stack;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class ReversePolishNotation {
	public static void main(String[] args) {
		// 完成将一个中缀表达式转换成后缀表达式,
		// 1.1+((2+3)*4)-5 =>转成1 2 3 + 4 * + 5 -
		// 2.因为直接对str进行操作,不方便,因此现将"1+((2+3)*4)-5"=>中缀表达式对应的List
		// 即"" => ArrayList[1, +,(,(,2, +,3,),*, 4,),-, 5 ]
		//3.将得到的中缀表达式对应的List => 后缀表达式对应的List
		// 	ArrayList[1, +, (, (, 2, +, 3, ), *, 4, ), -, 5] ==> [1, 2, 3, +, 4, *, +, 5, -]
		
		
		
		String expression="1+((2+3)*4)-5";
		List<String> infixExpressionList=toInfixExpressionList(expression);
		System.out.println(infixExpressionList);
		List<String> suffixExpressionList=parseSuffixExpressionList(infixExpressionList);
		System.out.println("后缀表达式:"+suffixExpressionList);//[1, 2, 3, +, 4, *, +, 5, -]
		int res = calculate(suffixExpressionList);
		System.out.println("计算的结果是=" + res);
		
		// 先定义一个逆波兰表达式
		// (3+4)*5-6 => 3 4 + 5 * 6 -
		// (30+4)*5-6 => 30 4 + 5 * 6 -
		// 4*5-8+60+8 =>
	/*	String suffixExpression = "4 5 * 8 - 60 + 8 2 / +";

		// 1.先将"3 4 + 5 * 6 - "==>放入ArrayList
		// 2.将ArrayList 传递给 一个方法,遍历ArrayList配合栈完成计算

		List list = getListString(suffixExpression);
		System.out.println("rpnList=" + list);
		int res = calculate(list);
		System.out.println("计算的结果是=" + res);
*/
	}

	// 将逆波兰式放入ArrayList中
	public static List<String> getListString(String suffixExpression) {

		// 将suffixExpression分割放入ArrayList
		String[] split = suffixExpression.split(" ");
		List<String> list = new ArrayList<String>();
		for (String ele : split) {
			list.add(ele);
		}
		return list;
	}

	public static int calculate(List<String> ls) {
		// 创建栈
		Stack<String> stack = new Stack<String>();
		// 遍历ls
		for (String item : ls) {
			// 使用正则表达式来取出数据
			if (item.matches("\\d+")) {// 匹配的是多位数
				// 入栈
				stack.push(item);
			} else {
				// pop出两个数,并运算,在入栈
				int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
				int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
				int res = 0;

				if (item.equals("+")) {
					res = num1 + num2;
				} else if (item.equals("-")) {
					res = num1 - num2;
				} else if (item.equals("*")) {
					res = num1 * num2;
				} else if (item.equals("/")) {
					res = num1 / num2;
				} else {
					throw new RuntimeException("运算符有误");
				}
				// 将结果入栈
				stack.push("" + res);
			}

		}

		// 将栈中的最后一个结果返回
		return Integer.parseInt(stack.pop());
	}

	// 写一个方法将中缀表达式转成对应的List
	public static List<String> toInfixExpressionList(String s) {
		// 定义一个List,存放中缀表达式对应的内容
		List<String> ls = new ArrayList<String>();
		int i = 0;// 指针,用于遍历中缀表达式的字符串
		String str;// 用于多位数的拼接
		char c; // 存放字符
		do {
			// 如果c是一个非数字,加入到ls
			if ((c = s.charAt(i)) < 48 || (c = s.charAt(i)) > 57) {
				ls.add("" + c);
				i++;
			} else {// 如果是一个数需要考虑多位数情况
				str = "";// 将str初始化
				while (i < s.length() && (c = s.charAt(i)) >= 48
						&& (c = s.charAt(i)) <= 57) {
					str += c;// 拼接
					i++;
				}
				ls.add(str);
			}
		} while (i < s.length());

		return ls;
	}
	
	//
	public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) {
		//定义两个栈
		Stack<String> s1=new Stack<String>();//符号栈
		//由于s2在整个转换过程中,没有pop操作.而且我们还需要逆序输出,
		//因此我们使用List代替
		List<String> s2=new ArrayList<String>();
		
		//遍历ls
		for (String item : ls) {
			//如果是一个数,加入s2
			if(item.matches("\\d+")){
				s2.add(item);
			}else if(item.equals("(")){
				s1.push(item);
			}else if(item.equals(")")){
				//如果是右括号")" 则依次弹出栈顶的运算符,并压入s2,直到遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃
				while(!s1.peek().equals("(")){
					s2.add(s1.pop());
				}
				s1.pop();//将对应的"("弹出s1栈,消除小括号
				
			}else{
				//当item的小于等于s1栈顶运算符,将s1栈顶的运算符弹出并加入到s2中,再次转到(4.1)与s1中新的栈顶运算符相比较
				//缺少一个比较优先级高低的方法
				while(s1.size()!=0&&Operation.getValue(s1.peek().charAt(0))>=Operation.getValue(item.charAt(0)) ){
					s2.add(s1.pop());
				}
				//还需要把item压入栈
				s1.push(item);
			}
		}
		//将s1中剩余的运算符依次弹出并加入s2
		while (s1.size()!=0) {
			s2.add(s1.pop());
		}
		return s2;//注意由于存放到List中,因此安顺序输出就是对应的后缀表达式
	}
}
//编写一个Operation类可以返回一个运算符对应优先级
class Operation{
	private static int ADD=1;
	private static int SUB=1;
	private static int MUL=2;
	private static int DIV=2; 

	public static int getValue(char operation) {
		int result=0;
		switch(operation) {
		case '+':
			result=ADD;
			
			
			break;
		case '-':
			result=SUB;
			break;	
		case '/':
				result=DIV;
				break;
		case '*':
			result=MUL;
			break;
		default:
			System.out.println("不存在该运算符");
			break;
		}
		return result;
		
	}
	
}