栈实现综合计算器（中缀表达式）

使用栈完成表达式的计算

1. 通过一个index（索引），来遍历表达式
2. 如果是一个数字，就直接入栈（存放数字的栈）
3. 如果是一个符号：
   3.1 如果符号栈为空，符号直接入栈
   3.2 如果符号栈有操作符，就进行比较，如果当前的操作符的优先级小于或等于栈中的操作符，就需要从数栈中pop出两个数，从符号栈中pop出一个符号，进行运算，将得到的结果入数栈，然后将当前操作符入符号栈；如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符，就直接入符号栈
4. 当表达式扫描完毕，就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运算
5. 最后在数栈只有一个数字，就是表达式的结果

注意下面代码：单个数字，表达式中间不要有空格

public class Calculator {
	public static void main(String[] args) {
		String expression = "7+2*6-2"; //目前方法字符串中不要有空格
		//创建两个栈，数栈和符号栈
		ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
		ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
		//辅助变量
		int index = 0;
		int num1 = 0;
		int num2 = 0;
		int oper = 0; //也可以用char
		int res = 0;
		char ch = ' '; //保存每次扫描得到的char
		//使用while循环扫描expression
		while(true) {
			//依次得到expression的每一个字符
			ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);
			//判断ch
			if(operStack.isOper(ch)) { //如果是运算符
				if(!operStack.isEmpty()) {
					//不为空
					if(operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {
						num1 = numStack.pop();
						num2 = numStack.pop();
						oper = operStack.pop();
						res = numStack.cal(num1, num2, oper);
						//把运算结果入数栈
						numStack.push(res);
						//把当前的符号入符号栈
						operStack.push(ch);
					} else {
						operStack.push(ch);
					}
				} else {
					//为空，直接进栈
					operStack.push(ch);
				}
			} else { //如果是数，则直接入数栈
				numStack.push(ch - 48); //因此ch是字符型，查Ascii码看为啥要-48
			}
			//让index + 1，并判断是否到最后
			index++;
			if(index >= expression.length()) {
				break;
			}
		}
		//当表达式扫描完毕，就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运算
		while(true) {
			//如果符号栈为空，则计算到最后的结果，数栈中只有一个数值
			if(operStack.isEmpty()) {
				break;
			}
			num1 = numStack.pop();
			num2 = numStack.pop();
			oper = operStack.pop();
			res = numStack.cal(num1, num2, oper);
			numStack.push(res);
		}
		int res2 =numStack.pop();
		System.out.printf("表达式:%s=%d",expression , res2);
	}
}

//先创建一个栈
class ArrayStack2{
	private int maxSize; //栈的大小
	private int[] stack; //数组，数据放入该数组中
	private int top = -1; //栈顶，初始化为-1，表示没有数据
	
	public ArrayStack2(int maxSize) {
		this.maxSize = maxSize;
		stack = new int[this.maxSize]; //在构造器中初始化数组，不然无法存储数据
	}
	
	//判断栈满
	public boolean isFull() {
		return top == maxSize - 1;
	}
	
	//判断栈空
	public boolean isEmpty() {
		return top == -1;
	}
	
	//入栈 -push
	public void push(int value) {
		//先判断栈是否满
		if(isFull()) {
			System.out.println("栈满");
			return;
		}
		top++;
		stack[top] = value;
	}
	
	//出栈-pop,将栈顶的数据返回
	//根据数组类型，选择返回类型，不一定非是int
	public int pop() {
		//先判断是否为空
		if(isEmpty()) {
			//抛出异常（代表终止了，不需要return）
			//因为这个函数有返回值，如果使用return处理不好处理
			throw new RuntimeException("栈空，没有数据");
		}
		//首先取得栈顶的值
		int temp = stack[top]; //此处的类型根据数组类型选择，同返回类型一至
		top--;
		return temp;
	}
	
	//显示栈的情况【遍历栈】
	public void list() {
		if(isEmpty()) {
			System.out.println("栈空，没有数据");
			return;
		}
		//遍历时候要从栈顶开始
		for(int i = top; i >= 0; i--) {
			System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i , stack[i]);
		}
	}
	
	//返回运算符的优先级，优先级是程序员来确定，优先级使用数字表示，数字越大，则优先级越高
	public int priority(int oper) {
		if(oper == '*' || oper == '/') { //char和int 可以直接比较
			return 1;
		} else if(oper == '+' || oper == '-') {
			return 0;
		} else {
			return -1; //假设目前的表达式只有+-*/
		}
	}
	
	//判断是不是一个运算符
	public boolean isOper(char val) {
		return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
	}
	
	//计算方法
	public int cal(int num1, int num2, int oper) {
		int res = 0; //存放计算的结果
		switch (oper) {
		case '+':
			res = num1 + num2;
			break;
		case '-':
			res = num2 - num1; //把后弹出的数作为减数
			break;
		case '*':
			res = num1 * num2;
			break;
		case '/':
			res = num2 / num1;
			break;
		default:
			break;
		}
		return res;
	}
	
	//返回当前栈顶的值，不是真正出栈
	public int peek() {
		return stack[top];
	}
}

1当处理多位数时，不能发现是一个数就立即入栈，因为可能是多位数
2在处理数时，需要想expression的表达式的index后在看一位，如果时数就进行扫描，如果时符号就入栈
代码修改部分：
注意此时字符串中还是不能有空格，但是可以是多位数

public static void main(String[] args) {
		String expression = "7+2*6-2/2"; //目前方法字符串中不要有空格
		//创建两个栈，数栈和符号栈
		ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
		ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
		//辅助变量
		int index = 0;
		int num1 = 0;
		int num2 = 0;
		int oper = 0; //也可以用char
		int res = 0;
		char ch = ' '; //保存每次扫描得到的char
		String keepNum = ""; //用于拼接多位数
		//使用while循环扫描expression
		while(true) {
			//依次得到expression的每一个字符
			ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);
			//判断ch
			if(operStack.isOper(ch)) { //如果是运算符
				if(!operStack.isEmpty()) {
					//不为空
					if(operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {
						num1 = numStack.pop();
						num2 = numStack.pop();
						oper = operStack.pop();
						res = numStack.cal(num1, num2, oper);
						//把运算结果入数栈
						numStack.push(res);
						//把当前的符号入符号栈
						operStack.push(ch);
					} else {
						operStack.push(ch);
					}
				} else {
					// 为空，直接进栈
					operStack.push(ch);
				}
			} else { // 如果是数，则直接入数栈
				// 当处理多位数时，不能发现是一个数就立即入栈，因为可能是多位数
				// 在处理数时，需要想expression的表达式的index后在看一位，如果时数就进行扫描，如果时符号就入栈
				// 定义一个字符串变量，用于拼接
				keepNum += ch;
				// 先判断是不是最后一位
				if (index == expression.length() - 1) {
					numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
				} else {
					// 判断下一个字符是不是数字
					if (operStack.isOper(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {
						numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
						keepNum = "";
					}
				}

			}
			//让index + 1，并判断是否到最后
			index++;
			if(index >= expression.length()) {
				break;
			}
		}
		//当表达式扫描完毕，就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运算
		while(true) {
			//如果符号栈为空，则计算到最后的结果，数栈中只有一个数值
			if(operStack.isEmpty()) {
				break;
			}
			num1 = numStack.pop();
			num2 = numStack.pop();
			oper = operStack.pop();
			res = numStack.cal(num1, num2, oper);
			numStack.push(res);
		}
		int res2 =numStack.pop();
		System.out.printf("表达式:%s=%d",expression , res2);
	}
}

标签：numStack,index,ch,中缀,int,pop,计算器,表达式,operStack
来源： https://blog.csdn.net/m0_51283856/article/details/112428198