飞行日记之数据结构与算法分析——栈与四则运算
本次举例说明如何利用栈来完成简单的四则运算。
四则运算的前缀、中缀和后缀表达式（逆波兰运算）
- 前缀表达式计算方法：
（3+4）x5-6>>>- x + 3 4 5 6从右至左扫描，遇到数字则压入数栈，遇到运算符，弹出数栈顶两个数并作相应运算，计算结果入栈；重复上述过程直到前缀表达式最左端； - 中缀表达式计算方法：正常表达式即中缀表达式。
- 后缀表达式计算方法：
6 x(5 +(2 +3) x8)>>>6 5 2 3 + 8 x + x从左到右扫描，遇到数字则压入数栈，遇到运算符，弹出数栈顶两个数并作相应运算，计算结果入栈；重复上述过程直到前缀表达式最右端； - 代码实现：通过给定的后缀表达式，利用栈完成计算（包括多位数和小数点，不包括负数）；
package LeetCodeAQ;
import java.util.*;
public class PolandNotation {
public static void main(String[] args) {
//输入后缀表达式 每个数字和符号中间用 空格 隔开（1-2*3）+（（5*3-1）*2-1）
String suffixExpression = "1 2 3 * - 5 3 * 1 - 2 * 1 - +";
// 将字符串存入到列表中
List<String> resList = getList(suffixExpression);
System.out.println("结果="+resList);
float res = calculate(resList);
System.out.println("计算结果等于="+ res);
}
//将字符串存放到列表中
public static List<String> getList(String suffixExpression){
String[] split = suffixExpression.split(" ");
List<String> list = new ArrayList<String>();
for(String s:split){
list.add(s);
}
return list;
}
//开始运算操作
public static float calculate(List<String> list) {
Stack<String> stack = new Stack<>();
for(String item:list) {
//用正则表达式匹配，此处可匹配正负数和小数
if(item.matches("^[+-]?\\d+(\\.\\d+)?$")) {
stack.push(item);
}else {
float num1 = Float.parseFloat(stack.pop());
float num2 = Float.parseFloat(stack.pop());
float res = 0;
if(item.equals("+")) {
res = num1 + num2;
}else if(item.equals("-")) {
res = num2 - num1;
}else if(item.equals("*")) {
res = num1 * num2;
}else if(item.equals("/")){
res = num2 / num1;
}else {
throw new RuntimeException("运算符号不对劲啊");
}
stack.push(String.valueOf(res));
}
}
return Float.parseFloat(stack.pop());
}
}
下一讲将具体给出怎么将中缀表达式转换成后缀表达式？以及其中的思路、难点和注意事项！
Quiet and Quick, Salute！