java 計算中綴表示式結果
阿新 • • 發佈:2019-01-31
思路:
把輸入的中綴表示式轉成字尾表示式,利用正則表示式來處理數字,然後利用棧來得出結果。
流程
中綴表示式轉字尾表示式的方法:
1.遇到運算元:直接輸出(新增到字尾表示式中)
2.棧為空時,遇到運算子,直接入棧
3.遇到左括號:將其入棧
4.遇到右括號:執行出棧操作,並將出棧的元素輸出,直到彈出棧的是左括號,左括號不輸出。
5.遇到其他運算子:加減乘除:彈出所有優先順序大於或者等於該運算子的棧頂元素,然後將該運算子入棧
6.最終將棧中的元素依次出棧,輸出。
例如
a+b*c+(d*e+f)*g ----> abc*+de*f+g*+
遇到a:直接輸出:
字尾表示式:a
堆疊:空
遇到+:堆疊:空,所以+入棧
字尾表示式:a
堆疊:+
遇到b: 直接輸出
字尾表示式:ab
堆疊:+
遇到*:堆疊非空,但是+的優先順序不高於*,所以*入棧
字尾表示式: ab
堆疊:*+
遇到c:直接輸出
字尾表示式:abc
堆疊:*+
遇到+:堆疊非空,堆疊中的*優先順序大於+,輸出並出棧,堆疊中的+優先順序等於+,輸出並出棧,然後再將該運算子(+)入棧
字尾表示式:abc*+
堆疊:+
遇到(:直接入棧
字尾表示式:abc*+
堆疊:(+
遇到d:輸出
字尾表示式:abc*+d
堆疊:(+
遇到*:堆疊非空,堆疊中的(優先順序小於*,所以不出棧
字尾表示式:abc*+d
堆疊:*(+
遇到e:輸出
字尾表示式:abc*+de
堆疊:*(+
遇到+:由於*的優先順序大於+,輸出並出棧,但是(的優先順序低於+,所以將*出棧,+入棧
字尾表示式:abc*+de*
堆疊:+(+
遇到f:輸出
字尾表示式:abc*+de*f
堆疊:+(+
遇到):執行出棧並輸出元素,直到彈出左括號,所括號不輸出
字尾表示式:abc*+de*f+
堆疊:+
遇到*:堆疊為空,入棧
字尾表示式: abc*+de*f+
堆疊:*+
遇到g:輸出
字尾表示式:abc*+de*f+g
堆疊:*+
遇到中綴表示式結束:彈出所有的運算子並輸出
字尾表示式:abc*+de*f+g*+
堆疊:空
程式碼:
import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.Scanner; import java.util.Stack; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class midToBack { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Scanner in=new Scanner(System.in); while(in.hasNextLine()){ String s = in.nextLine(); try { List<Object> list = trans(s); Stack<Double> result=new Stack<Double>(); double res=f(list,result); System.out.println(res); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block System.out.println("表示式不合法!"); } } } private static double f(List<Object> list, Stack<Double> result) { // TODO Auto-generated method stub Iterator it=list.iterator(); while(it.hasNext()){ String m=it.next().toString(); if (m.equals("+")||m.equals("-")||m.equals("*")||m.equals("/")) { double b=result.pop(); double a=result.pop(); double v=g(a,b,m); result.push(v); }else { result.push(Double.valueOf(m)); } } return(result.pop()); } private static double g(double a, double b, String m) { // TODO Auto-generated method stub double v=0; switch (m) { case "+": v=a+b; break; case "-": v=a-b; break; case "*": v=a*b; break; case "/": v=a/b; break; } return v; } private static List<Object> trans(String s) { // TODO Auto-generated method stub Stack<Character> op=new Stack<Character>(); ArrayList<Object> list=new ArrayList<Object>(); Pattern P=Pattern.compile("[0-9]+(\\.[0-9]+)?"); //正則表示式來處理帶小數點的數字 int i=0; while(i<s.length()){ char c=s.charAt(i); if (c>='0'&&c<='9') { String s1=s.substring(i); Matcher m =P.matcher(s1); if (m.find()) { //取匹配到的第一個數字 s1=m.group(); list.add(s1); } i=i+s1.length(); continue; }else if (c=='(') { op.push(c); }else if (c==')') { char p=op.pop(); while(p!='('){ list.add(p); p=op.pop(); } }else if (c=='+'||c=='-') { while(!op.isEmpty()&&(op.peek()=='+'||op.peek()=='-'|| op.peek()=='*'||op.peek()=='/')){ list.add(op.pop()); } op.push(c); }else if (c=='*'||c=='/') { while(!op.isEmpty()&&(op.peek()=='*'||op.peek()=='/')){ list.add(op.pop()); } op.push(c); } i++; } while(!op.isEmpty()){ list.add(op.pop()); } return list; } }
測試: