后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器

文章目录

        • 问题:输入一个逆波兰表达式(后缀表达式),使用栈(stack)计算其结果
        • 思路分析:
        • 代码实现:
        • 程序结果:
        • 如何将中缀表达式转化为后缀表达式

问题:输入一个逆波兰表达式(后缀表达式),使用栈(stack)计算其结果

支持小括号和多位数整数

思路分析:

逆波兰计算器,从左向右扫描表达式,遇到数字将数字压入栈中,遇到运算符时,将栈中栈顶的两个数据压出,并通过运算符进行计算,然后将其结果再次压入栈中,重复上述操作,直到表达式末尾。
例如:计算(3 + 4)* 5 - 6对应的后缀表达式3 4 + 5 * 6 -,步骤如下:
第一步:将3 压入栈中
后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第1张图片
第二步:同第一步,将 4 压入栈中
后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第2张图片
第三步:遇到 + ,将 4 和 3 弹出,并计算,将结果再次压入栈中
后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第3张图片
第四步:将 5 压入栈中
后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第4张图片
第五步:遇到 * 将 5 和 7 压出栈,并计算,再将计算的结果压入栈
后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第5张图片
第六步:将 6 压入栈中
后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第6张图片
第七步:取出 35 和 6 并计算他们之间的结果,将结果压入栈
后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第7张图片

代码实现:

package stack;

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

public class PolandNotation {
    public static void main(String[] args) {
        // 先定义一个波兰表达式
        // (3 + 4) * 5 - 6 => 3 4 + 5 * 6 -
        String suffixExpression = "3 4 + 5 * 6 -";
        // 1. 先将 波兰表达式 放到 ArrayList 中,方便读取
        List<String> list = getListString(suffixExpression);
        System.out.println("链表的内容为 " + list);
        // 2.遍历 list 配合栈完成计算
        System.out.printf("表达式 (3+4)*5-6 = %d",calculate(list));
    }

    // 完成对 逆波兰表达式的计算
    public static int calculate(List<String> list){
        Stack<String> stack = new Stack<>();

        // 遍历 list
        for(String s : list){
            // 这里使用正则表达式
            if(s.matches("\\d+")){
                stack.push(s);
            }else {
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0;
                if (s.equals("+")) {
                    res = num1 + num2;
                } else if (s.equals("-")) {
                    res = num2 - num1;
                } else if (s.equals("*")) {
                    res = num1 * num2;
                } else if (s.equals("/")) {
                    res = num2 / num1;
                } else {
                    throw new RuntimeException("运算符出错~");
                }
                stack.push(res + "");  // 自己写的时候这块出错了
            }
        }
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }

    // 将一个逆波兰表达式(数据 + 运算符)放到 list 中
    public static List<String> getListString(String suffixExpression){
        String[] str = suffixExpression.split(" ");
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for(String item : str){
            list.add(item);
        }
        return list;
    }
}

程序结果:

后缀表达式(逆波兰表达式)实现计算器_第8张图片

如何将中缀表达式转化为后缀表达式

如何将一个中缀表达式转换为后缀表达式

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