2021-10-16
作者：互联网
#java实现简单计算器功能
仅限于+ - * /运算符
代码如下
package com.atguigu.stack;
public class Calculator {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// 根据前面的思路，完成表达式的运算
String expression = "70+2*6-4";
// 创建两个栈，数栈和符号栈
ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
// 定义需要的变量
int index = 0;// 用于扫描
int num1 = 0;
int num2 = 0;
int oper = 0;
int res = 0;
char ch = ' ';// 将每次扫描得到的char保存到ch中
String keepNum = "";// 用于拼接多位数
// 开始用while语句循环的扫描expreion
while (true) {
// 依次得到expression的每一个字符
ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);
// 判断ch是数字还是符号，作出相应处理
if (operStack.isOper(ch)) {// 如果是运算符
// 判断当前符号栈是否为空
if (!operStack.isEmpty()) {
// 处理,进行比较，如果当前的操作符优先级小于或等于栈中的操作符
// 从符号栈中pop出一个符号，进行运算，将得到结果入数栈，然后将当前的操作符入符号栈
if (operStack.priority(ch) >= operStack.priority(operStack.peek())) {
// 从数栈pop两个数运算
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1, num2, oper);
// 把运算结果返回数栈
numStack.push(res);
// 把当前的操作符入栈
operStack.push(ch);
} else {
// 如果当前的操作符优先级大于栈中的操作符,直接入栈
operStack.push(ch);
}
} else {
// 如果为空，直接入栈
operStack.push(ch);
}
} else {// 如果是数字，直接入栈
// numStack.push(ch - 48);//'1'>1
// 当处理多位数时，不能发现一个数就立即入栈，可能是多位数
// 在处理数时，需要向expression的表达式的index后zai看一位，如果是数就继续扫描，，如果是符号才入栈
// 我们需要定义一个变量，用于拼接
// 处理多位数
keepNum += ch;
// 如果ch是expression的最后一位，直接入栈
if (index == expression.length() - 1) {
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
} else {
// 判断下一个字符是不是数字，如果是，就继续扫描，如果是运算符就入栈
// 只是看后面的一位，值不变
if (operStack.isOper(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {
// 如果后一位是运算符，则入栈
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
// 重要的！！！！，keepNum清空
keepNum = "";
}
}
}
// 让index+1，并判断是否扫描到expression最后
index++;
if (index >= expression.length()) {
break;
}
}
// 当表达式扫描完毕时，就顺序的从 数栈和符号栈pop出相应的数和符号，并运行
while (true) {
// 如果符号栈为空，则计算到最后的结果，数栈中只有一个数字
if (operStack.isEmpty()) {
break;
}
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1, num2, oper);
numStack.push(res);
}
// 数栈最后pop出的就是最后结果
int res2 = numStack.pop();
System.out.printf("表达式%s = %d", expression, res2);
}
}
//先创建一个栈，直接使用前面创建好的
//定义一个ArrayStack2类，表示栈结构，需要扩展功能，
class ArrayStack2{
private int maxSize;//栈的大小
private int[] stack;//数组，数组模拟栈，数据放在该数组
private int top = -1;//表示栈顶，初始化为-1
//构造器
public ArrayStack2(int maxSize){
this.maxSize = maxSize;
stack = new int[this.maxSize];
}
//增加一个方法，可以返回当前栈顶的值，但不是真正的出栈
public int peek(){
return stack[top];
}
//栈满
public boolean isFull(){
return top ==maxSize -1;
}
//栈空
public boolean isEmpty(){
return top ==-1;
}
//入栈-push
public void push(int value){
//判断是否满
if(isFull()){
System.out.println("栈满");
return;
}
top++;
stack[top] = value;
}
//出栈
public int pop(){
//先判断栈是否空
if(isEmpty()){
//抛出异常
throw new RuntimeException("栈空，没有数据");
}
int value = stack[top];
top--;
return value;
}
//遍历栈
//遍历时，要从栈顶开始显示数据
public void list(){
if(isEmpty()){
System.out.println("栈空，没有数据");
return;
}
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，优先级由程序员来确定，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 =='/'){
return 1;
}else if(oper =='+'||oper =='-'){
return 2;
}else{
return -1;//假定目前的表达式只有+-*、
}
}
//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;//res用于存放计算的结果
switch (oper) {
case '+':
res = num1+num2;
break;
case '-':
res = num2-num1;//注意顺序
break;
case '*':
res = num1*num2;
break;
case '/':
res = num2/+num1;
break;
default:
break;
}
return res;
}
}
运行结果：表达式70+2*6-4 = 78
思路：
1.完成栈表的建立以及栈的基本操作
2.创建两个栈，分别为符号栈和数栈
3.完成如下方法：（1）判断是不是一个运算符（2）比较运算符的优先级，数字越大，优先级越高（3）返回栈顶的值，不是出栈操作（4）计算方法
4.定义辅助变量index由于扫描表达式
5.按顺序扫描，判断是否为运算符，若为运算符，就比较运算符的优先级，如果当前的操作符优先级小于或等于栈中的操作符， 从符号栈中pop出一个符号，进行运算，将得到结果入数栈，然后将当前的操作符入符号栈；如果当前的操作符优先级大于栈中的操作符,直接入栈；如如果是数字，直接进栈（多位数字的拼接），当表达式扫描到最后，数栈留下的数就是最后结果
标签：numStack,10,operStack,16,int,res,pop,运算符,2021 来源： https://blog.csdn.net/qq_45675684/article/details/120794914