高龄白菜java学习第八十六天（java数据结构和算法（7））

package Stack.PolandNotation03;

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

public class demo03 {
     

    public static void main(String[] args) {
     
        //完成一个中缀转后缀的功能
        //1+((2+3)*4)-5 => 1 2 3 + 4 * + 5 -
        //因为直接扫描字符串不方便，以中缀转成list进行遍历
        String expression = "1+((2+3)*4)-5";
        List<String> list = transferList(expression);
        System.out.println(list);
        List<String> finalList = convertFinal(list);
        System.out.println(finalList);
        int res2 = calculate(finalList);
        System.out.println("计算的结果是" + res2);


        //先定义逆波兰表达式
        //(3+4)*5-6 ==> 34+5*6-
        String suffixExpression = "3 4 + 5 * 6 -"; //为了方便，逆波兰表达式中通过空格将元素隔开
        //思路：
        //1、先将suffExpression放到一个Arraylist里面去
        //2、将ArrayList传给一个方法，配合栈完成计算
        List<String> rpnList = getList(suffixExpression);
        System.out.println("rpnList=" + rpnList);
        int res = calculate(rpnList);
        System.out.println("计算的结果是" + res);
    }

    //将中缀表达式转成对应的list
    public static List<String> transferList(String s) {
     
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        int index = 0;//用于遍历s
        String str;//做多位数的拼接
        char c;//每遍历到一个字符，放入
        do {
     
            //如果是一个非数字，直接加入list
            if ((c=s.charAt(index))<48||(c=s.charAt(index))>57){
     
                list.add(""+c);
                index++;
            } else {
     
                //先重置str
                str="";
                while (index<s.length()&& (c=s.charAt(index))>=48&&(c=s.charAt(index))<=57){
     
                    str+=c;
                    index++;
                }
                list.add(str);
            }
        } while (index < s.length()) ;
        return list;
    }

    //将中缀表达式对应的list转成后缀表达式对应的list
    public static List<String> convertFinal(List<String> list){
     

        //1、初始化2个栈,s1:运算符栈 s2：中间结果栈
        Stack<String> s1 = new Stack<>();
        //因为s2整个过程中无pop操作，最后还要逆序输出，所以直接使用list替代
//        Stack s2 = new Stack<>();
        List<String> s2 = new ArrayList<>();
        for (String s : list) {
     
            //如果是一个数，放入s2
            if (s.matches("\\d+")){
     
                s2.add(s);
            } else if (s.equals("(")){
     
                s1.push(s);
            } else if (s.equals(")")){
     
                //只要栈顶的符号还不是左括号就一直循环
                while (!s1.peek().equals("(")){
     
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop();//重要：将左括号弹出s1栈
            } else {
     
                    //比较优先级
                    while (s1.size()!=0&&compare(s)<=compare(s1.peek())){
     
                        s2.add(s1.pop());
                    }
                    s1.push(s);//还要将优先级大的s压入栈中
            }
        }
        while (s1.size()!=0){
     
            s2.add(s1.pop());
        }
        return s2;
    }

    public static int compare(String s){
     
        if ("*".equals(s)||"/".equals(s)){
     
            return 1;
        }
        else if ("+".equals(s)||"-".equals(s)){
     
            return 0;
        } else
            return -1;
    }


    //将一个逆波兰表达式，依次将数据和运算符放入ArrayList中
    public static List<String> getList(String suffixExpression) {
     
        //将suffixExpression分割
        String[] s = suffixExpression.split(" ");
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (String ele : s) {
     
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }

    public static int cal(int num1, int num2, String oper) {
     
        int res = 0;
        switch (oper) {
     
            case "+":
                res = num1 + num2;
                break;
            case "-":
                res = num1 - num2;
                break;
            case "*":
                res = num1 * num2;
                break;
            case "/":
                res = num1 / num2;
                break;
        }
        return res;
    }

    //完成对逆波兰表达式的计算
    public static int calculate(List<String> ls) {
     
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String item : ls) {
     
            if (item.matches("\\d+")) {
     //如果是数，入栈
                stack.push(item);
            } else {
     //如果是符号，pop出俩数，计算完之后再入栈
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());//先弹出的数用num2接收（右）
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = cal(num1, num2, item);
                stack.push(res + "");
            }
        }
        //最后留在stack中的数就是结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }
}

package Recursion;

//迷宫问题
public class RecursionTest {
     

    public static void main(String[] args) {
     
        //创建一个二维数组模拟迷宫
        int[][] map = new int[8][7];
        //使用1表示墙
        for (int i = 0; i < 7; i++) {
     //上下(变的是列)
            map[0][i]=1;
            map[7][i]=1;
        }
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
     //左右
            map[i][0]=1;
            map[i][6]=1;
        }

        //设置挡板
        map[3][1]=1;
        map[3][2]=1;
//        map[1][2]=1;
//        map[2][2]=1;

        for (int i = 0; i < 8; i++) {
     
            for (int j = 0; j < 7; j++) {
     
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
        setWay(map,1,1);

        show(map);
    }

    //使用递归回溯来给小球找路
    /**
     *从（1，1）到（6，5）
     * 约定：当为0时代表没走过这个点，1代表墙，2代表通路可以走，3表示已走过但走不通
     *行走策略：下，右，上，左
     *
     * @param map   地图
     * @param i     小球初始位置
     * @param j
     * @return
     */
    public static boolean setWay(int[][] map,int i,int j){
     
        if (map[6][5]==2){
     //帮助理解：是通过最后map[6][5]这个点能否等于2来回溯之前这一条路是否是通路
            return true;
        }else {
     
            if (map[i][j]==0){
     
                map[i][j]=2;//假设可以走通
                if (setWay(map,i+1,j)){
     //向下
                    return true;
                } else if (setWay(map,i,j+1)){
     //向右
                    return true;
                } else if (setWay(map,i-1,j)){
     //向上
                    return true;
                } else if (setWay(map,i,j-1)){
     //向左
                    return true;
                } else {
     
                    //以上都为假，说明该点就不能走通
                    map[i][j]=3;
                    return false;
                }
            }
            else {
     //map[i][j]!=0的几种情况：可能是1，2，3
                return false;//2为false代表不走重复路,向目标map[6][5]不断逼近
            }
        }
    }

    public static void show(int[][] map){
     
        System.out.println("小球走过的地图：");
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
     
            for (int j = 0; j < 7; j++) {
     
                System.out.print(map[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}