Java代码实现逆波兰计算器

x33g5p2x  于2022-04-20 转载在 Java  
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关于逆波兰计算器,需求如下

  • 输入一个逆波兰表达式(后缀表达式),使用栈(Stack),计算其结果,只支持对整数的计算即可。

思路分析

后缀表达式又称逆波兰表达式,与前缀表达式相似,只是运算符位于操作数之后。

例如:

( 3 + 4 ) × 5 − 6 (3+4)×5-6(3+4)×5−6

对应的后缀表达式是 3 4 + 5 × 6 -

后缀表达式的计算机求值过程为从左至右扫描表达式,遇到数字时,将数字压入堆栈,遇到运算符时,弹出栈顶的两个数,用运算符对它们做相应的计算(次顶元素和栈顶元素),并将结果入栈。重复上述过程直到表达式最右端,最后运算得出的值即为表达式的结果。

针对后缀表达式求值步骤如下

  1. 从左至右扫描,将3和4压入堆栈。
  2. 遇到+运算符,弹出4和3(4为栈顶元素,3为次顶元素),计算出3+4的值,得7,再将7入栈。
  3. 将5入栈。
  4. 接下来是×运算符,因此弹出5和7,计算出7×5=35,将35入栈。
  5. 将6入栈。
  6. 最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果。

代码实现

  1. import java.util.ArrayList;
  2. import java.util.List;
  3. import java.util.Stack;
  4. /**
  5. * @author mengzhichao
  6. * @create 2022-04-19-9:27
  7. */
  8. public class PolandNotation {
  9. public static void main(String[] args) {
  10. //先定义给逆波兰表达式 (3+4)*5-6 => 3 4 + 5 * 6 - 为了方便,逆波兰表达式的数字和符号使用空格隔开
  11. String suffixExpression = "3 4 + 5 * 6 -";
  12. //思路
  13. //1.先将"3 4 + 5 * 6 -"放入ArrayList中
  14. //2.将ArrayList传递给一个方法,遍历ArrayList配合栈完成计算
  15. List<String> rpmList = getListString(suffixExpression);
  16. System.out.println("rpmList:"+rpmList);
  17. int res =calculate(rpmList);
  18. System.out.println(""+res);
  19. }
  20. //将一个逆波兰表达式,依次将数据和运算符,放入到ArrayList中
  21. public static List<String> getListString(String suffixExpression){
  22. //将 suffixExpression 分割
  23. String[] split = suffixExpression.split(" ");
  24. List<String> list =new ArrayList<>();
  25. for (String ele:split){
  26. list.add(ele);
  27. }
  28. return list;
  29. }
  30. //完成对逆波兰表达式的运算
  31. /**
  32. * 从左至右扫描,将3和4压入堆栈。
  33. * 遇到+运算符,弹出4和3(4为栈顶元素,3为次顶元素),计算出3+4的值,得7,再将7入栈。
  34. * 将5入栈。
  35. * 接下来是×运算符,因此弹出5和7,计算出7×5=35,将35入栈。
  36. * 将6入栈。
  37. * 最后是-运算符,计算出35-6的值,即29,由此得出最终结果。
  38. */
  39. public static int calculate(List<String> ls){
  40. //创建栈,只需要一个栈即可
  41. Stack<String> stack = new Stack<>();
  42. //遍历 ls
  43. for (String item:ls){
  44. //这里使用正则表达式来取出数
  45. if (item.matches("\\d+")){ //匹配的是多位数
  46. //入栈
  47. stack.push(item);
  48. } else {
  49. //pop出两个数,并运算,再入栈
  50. int num2 =Integer.parseInt(stack.pop());
  51. int num1 =Integer.parseInt(stack.pop());
  52. int res = 0;
  53. if (item.equals("+")){
  54. res = num1 + num2;
  55. } else if (item.equals("-")){
  56. res = num1 - num2;
  57. }else if (item.equals("*")){
  58. res = num1 * num2;
  59. }else if (item.equals("/")){
  60. res = num1 / num2;
  61. }else {
  62. throw new RuntimeException("运算符有误");
  63. }
  64. //把res入栈
  65. stack.push(String.valueOf(res));
  66. }
  67. }
  68. //最后留在stack中的数据就是运算结果
  69. return Integer.parseInt(stack.pop());
  70. }
  71. }

运行并测试

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