技術標籤：資料結構資料結構棧

逆波蘭計算器的實現

1. 輸入一個逆波蘭表示式(字尾表示式), 使用棧(Stack), 計算其結果
2. 支援小括號和多位數整數, 因為這裡我們主要針對於資料結構, 因此計算器進行簡化, 只支援對整數的計算
3. 思路分析
4. 程式碼完成

package com.beyond.stack;

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

public class PolandNotation {

	public static void main(String[] args) {
 

		// 先定義一個逆波蘭表示式
		// (3+4)*5-6  => 3 4 + 5 * 6 -
		// 為了方便, 逆波蘭表示式 的數字和符號使用空格隔開
		String suffixExpression = "3 4 + 5 * 6 -";
		
		// 思路:
		// 1. 先將 "3 4 + 5 * 6 -" => 放到 ArrayList中
		// 2. 將 ArrayList 傳遞給一個方法, 遍歷ArrayList 配合 棧 完成計算
		
		List<String> rpnList = getListString(suffixExpression)
 
;
		System.out.println(rpnList);
		System.out.println(calculate(rpnList));
	}

	
	// 將一個逆波蘭表示式, 依次將資料和運算子 放入 ArrayList 中
	public static List<String> getListString(String suffixExpression){
		// 將suffixExpression 分割
		String split [] = suffixExpression.split(" ");
		List<String> list =
 
 new ArrayList<String>();
		for(String ele: split) {
			list.add(ele);
		}
		return list;
	}
	
	// 完成對逆波蘭表示式的運算
	/**
	 * 1. 從左到右掃描, 將3和4壓入堆疊;
	 * 2. 遇到 ＋ 運算子, 因此彈出 4和3 (4 為棧頂元素,3為次棧頂元素), 計算 3+4 的值, 得7, 再將7 入棧
	 * 3. 將 5 入棧
	 * 4. 接下來是 * 運算子, 因此 彈出 5和7, 計算出 7*5 = 35, 將35 入棧
	 * 5. 將6入棧
	 * 6. 最後是 - 運算子, 計算出 35 -6 的值, 即29, 由此得出最終結果
	 */
	public static int calculate(List<String> ls) {
		// 建立個棧, 一個棧即可
		Stack<String> stack = new Stack<String>();
		// 遍歷 ls
		for(String item: ls) {
			// 使用一個正則表示式來取出數
			if (item.matches("\\d+")) {  // 匹配的是多位數
				// 入棧
				stack.push(item);
			}else {
				// pop 出兩個數, 並運算, 再入棧
				int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
				int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
				int res = 0; 
				if (item.equals("+")) {
					res = num1 + num2;
				}else if (item.equals("-")) {
					res = num1 - num2;
				}else if (item.equals("*")) {
					res = num1 * num2;
				}else if (item.equals("/")) {
					res = num1 / num2;
				}else {
					throw new RuntimeException("運算子有誤!");
				}
				
				// 把 res 入棧
				stack.push(String.valueOf(res)); // 轉成字串, 還可以 Integer.toString(res) 或者使用 +""
				
			}
		}
	
		// 最後留在 stack 中的資料就是運算結果
		return Integer.parseInt(stack.pop());
		
	}
	
	
}