實現綜合計算器（中綴表達式）
1、使用棧來實現綜合計算器
2、思路分析（示意圖）
3、代碼實現
1 public class Calcuator { 2
3 public static void main(String[] args) { 4 // 根據前面思路，完成表達式的運算
5 String expression = "3+2*6-2"; 6
7 //創建兩個棧，數棧，符號棧
8 ArrayStack2 numStack = new ArrayStack(10); 9 ArrayStack2 operStack = new ArrayStack(10); 10
11 //定義需要的相關變量，掃描表達式的索引
12 int index = 0; 13 int num1 = 0; 14 int num2 = 0; 15 int oper = 0; 16 int res = 0; 17 char ch = ' '; // 將每次掃描得到的 char保存到ch
18 String keepNum = ""; //用於拼接多位數 19
20 //開始用while循環掃描 expression
21 while(true) { 22 //依次得到 expression 的每一個字符
23 ch = expression.substring(index, index+1).charAt(0); 24 //判斷ch是什么，然后做相應的處理
25 if(operStack.isOper(ch)) { //如果是運算符 26 // 判斷當前符號棧是否為空
27 if(!operStack.isEmpty()) { 28 //如果符號棧有操作符，就進行比較，如果當前的操作符的優先級小於或等於棧中的操作符 29 //在從符號棧中pop出一個符號，進行運算，將得到結果，入數棧，然后將當前的操作符入符號棧
30 if(operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek()) ) { 31 // 32 num1 = numStack.pop(); 33 num2 = numStack.pop(); 34 oper = operStack.pop(); 35 res = numStack.cal(num1, num2, oper); 36 //運算結果如數棧
37 numStack.push(res); 38 //當前操作符如符號棧
39 operStack.push(ch); 40 } else { 41 // 如果當前的操作符的優先級大於棧中的操作符，就直接入棧
42 operStack.push(ch); 43 } 44 }else { 45 //如果為空，直接入棧
46 operStack.push(ch); 47 } 48 } else { 49 // 如果掃描是數字,就直接入數棧 50 // numStack.push(ch - 48); 處理兩位數字 51 // 思路分析 52 // 1.當處理多位數時，不能發現是一個數就立即入棧，可能是多位數 53 // 2.在處理數時，需要向 expression 的表達式的 index 后再看以為，如果是數就進行掃描，如果是符號才入棧 54 // 3.因此定義一個變量，用於拼接 55
56 //處理多位數
57 keepNum += ch; 58
59 if(index == expression.length()-1) { 60 // 判斷ch是否為最后一位,如果是，直接入棧
61 numStack.push(Integer.parseInt(keepNum)); 62 } else { 63
64 //判斷下一個字符是不是數字,如果是數字，就繼續掃描，如果是運算符，則入棧 65 // 注意只是看后一位，不是index++
66
67 if(operStack.isOper(expression.substring(index+1, index+2).charAt(0))) { 68 // 如果后一位是運算符，則入棧
69 numStack.push(Integer.parseInt(keepNum)); 70 // 重要！！！清空 keepNum
71 keepNum = ""; 72 } 73 } 74 } 75
76 // 讓 index + 1，並判斷是否掃描到expression最后
77 index++; 78 if(index >= expression.length()) { 79 break; 80 } 81 } 82
83 //當表達式掃描完畢，就順序的從數棧和符號棧中pop出相應的數和符號，並運行
84 while(true) { 85 // 如果符號棧為空，則計算到最后結果,數棧中只有一個數字【結果】
86 if(operStack.isEmpty()) { 87 break; 88 } 89 num1 = numStack.pop(); 90 num2 = numStack.pop(); 91 oper = operStack.pop(); 92 res = numStack.cal(num1, num2, oper); 93 numStack.push(res); // 入棧
94 } 95 // 將數棧的最后數，pop出來
96 System.out.printf("表達式%s = %d\n",expression,numStack.pop()); 97 } 98
99 } 100
101 // 創建一個棧，直接使用前面創建好 102 //定義一個ArrayStack 表示棧，擴展功能
103 class ArrayStack { 104 private int maxSize; // 棧的大小
105 private int[] stack; // 數組，數組模擬棧，數據就在該數組
106 private int top = -1; // top 表示棧頂，初始化為 -1 107
108 // 構造器
109 public ArrayStack(int maxSize) { 110 this.maxSize = maxSize; 111 stack = new int[this.maxSize]; 112 } 113
114 // 判斷棧滿
115 public boolean isFull() { 116 return top == maxSize - 1; 117 } 118
119 // 判斷棧空
120 public boolean isEmpty() { 121 return top == -1; 122 } 123
124 // 入棧 - push
125 public void push(int value) { 126 // 先判斷棧是否滿
127 if (isFull()) { 128 System.out.println("棧滿"); 129 return; 130 } 131 top++; 132
133 stack[top] = value; 134
135 } 136
137 // 出棧 - pop,將棧頂的數據返回
138 public int pop() { 139 // 先判斷棧是否空
140 if (isEmpty()) { 141 // 拋出異常來處理
142 throw new RuntimeException("棧空，沒有數據··"); 143 } 144
145 int value = stack[top]; 146 top--; 147 return value; 148 } 149
150 // 顯示棧的情況[遍歷棧]，從棧頂往下顯示數據
151 public void list() { 152 if (isEmpty()) { 153 System.out.println("棧空，沒有數據~~"); 154 return; 155 } 156
157 for (int i = top; i >= 0; i--) { 158 System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i, stack[i]); 159 } 160 } 161
162 // 返回運算符的優先級，優先級是程序員來確定的，優先級使用數字表示， 163 // 數字越大，則優先級越高
164 public int priority(int oper) { 165 if(oper == '*' || oper == '/') { 166 return 1; 167 }else if (oper == '+' || oper == '-') { 168 return 0; 169 }else { 170 return -1; // 假定目前的表達式只有，+，-，*，/
171 } 172 } 173
174 // 判斷是不是一個運算符
175 public boolean isOper(char val) { 176 return val == '+' || val =='-' || val == '*' ||val == '/'; 177 } 178
179 // 計算方法
180 public int cal(int num1,int num2,int oper) { 181 int res = 0; //res 用於存放計算的結果
182 switch(oper) { 183 case '+': 184 res = num1 + num2; 185 break; 186 case '-': 187 res = num2 - num1; // 注意順序
188 break; 189 case '*': 190 res = num1 * num2; 191 break; 192 case '/': 193 res = num2 / num1; 194 break; 195 default: 196 break; 197 } 198 return res; 199 } 200
201 // 增加一個方法，可以返回當前棧頂的值，不是真正的pop
202 public int peek() { 203 return stack[top]; 204 } 205 }