栈:中缀表达式转换为后缀表达式

大家看到,后缀表达式适合计算机进行计算,但是人却不太容易写出来,尤其是表达式很长的情况下,因此在开发中,我们需要将 中缀表达式转成后缀表达式。

具体步骤如下:

1) 初始化两个栈:运算符栈s1和储存中间结果的栈s2;

2) 从左至右扫描中缀表达式;

3) 遇到操作数时,将其压s2;

4) 遇到运算符时,比较其与s1栈顶运算符的优先级:

  (1). 如果s1为空,或栈顶运算符为左括号“(”,则直接将此运算符入栈;

  (2). 否则,若优先级比栈顶运算符的高,也将运算符压入s1;

  (3). 否则,将s1栈顶的运算符弹出并压入到s2中,再次转到(4.1)与s1中新的栈顶运算符相比较;

5) 遇到括号时:
  (1). 如果是左括号“(”,则直接压入s1
  (2). 如果是右括号“)”,则依次弹出s1栈顶的运算符,并压入s2,直到遇到左括号    为止,此时将这一对括号丢弃

6) 重复步骤2至5,直到表达式的最右边

7) 将s1中剩余的运算符依次弹出并压入s2

8) 依次弹出s2中的元素并输出,结果的逆序即为中缀表达式对应的后缀表达式

举例说明

将中缀表达式 1 + ( ( 2 + 3 )× 4) - 5 => 后缀表达式 过程如下:

结果为: 1 2 3 + 4 * + 5 -

 代码实现

  1 package com.jyj.stack;
  2 
  3 import java.util.ArrayList;
  4 import java.util.List;
  5 import java.util.Stack;
  6 
  7 public class PolandNotation {
  8     public static void main(String[] args) {
  9         //完成一个中缀表达式转后缀表达式的功能
 10         //说明:
 11         //1. 1+((2+3)*4)-5 => 转成 1 2 3 + 4 * + 5 -
 12         //2. 因为直接对str 进行操作,不方便,因此先将"1+((2+3)*4)-5" => 中缀的表达式对应的List
 13         //   即"1+((2+3)×4)-5" => ArrayList[1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5]
 14         //3. 将得到的中缀表达式对应的List => 后缀表达式对应的List
 15         //   即ArrayList[1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5] => ArrayList[1,2,3,+,4,*,+,5,-]
 16         String expression = "1+((2+3)*4)-5";
 17         List<String> inffixExpressionList = toInffixExpressionList(expression);
 18         System.out.println("inffixExpressionList = "+inffixExpressionList);
 19         List<String> suffixExpressionList = parseSuffixExpressionList(inffixExpressionList);
 20         System.out.println("suffixExpressionList = " + suffixExpressionList);    
 21     }
 22     
 23     //将得到的中缀表达式对应的List => 后缀表达式对应的List
 24     //即ArrayList[1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5] => ArrayList[1,2,3,+,4,*,+,5,-]
 25     public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) {
 26         //定义两个栈
 27         Stack<String> s1 = new Stack<String>();//符号栈
 28         //说明:因为s2这个栈,在整个转换过程中,没有pop操作,而且后面我们还需要逆序输出
 29         //因此比较麻烦,这里我们就不使用Stack<String> 直接使用 List<String> s2
 30         List<String> s2 = new ArrayList<String>();
 31         //遍历ls
 32         for(String item : ls) {
 33             //如果是一个数,加入s2
 34             if(item.matches("\\d+")) {
 35                 s2.add(item);
 36             }else if(item.equals("(")) {
 37                 s1.push(item);
 38             }else if(item.equals(")")) {//如果是右括号“)”
 39                 //依次弹出s1栈顶的运算符,并压入s2,直到遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃
 40                 while(!s1.peek().equals("(")) {
 41                     s2.add(s1.pop());
 42                 }
 43                 s1.pop();//注意!!将“(”弹出s1,消除
 44             }else {
 45                 //当item优先级小于等于s1栈顶运算符,将s1栈顶的运算符弹出并加入到s2中
 46                 //问题:缺少比较优先级的方法
 47                 while(s1.size() != 0 && !s1.peek().equals("(") && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)) {
 48                     s2.add(s1.pop());
 49                 }
 50                 //item优先级比s1栈顶运算符的高,将运算符压入s1
 51                 s1.push(item);
 52             }
 53         }
 54         
 55         while(s1.size() != 0) {
 56             //将s1中剩余的运算符依次弹出并压入s2
 57             s2.add(s1.pop());
 58         }
 59         return s2; //注意因为是存放到List,因此按顺序输出就是对应的后缀表达式
 60     }
 61     
 62     
 63     //将中缀表达式转成对应的List
 64     // s = "1+((2+3)×4)-5"
 65     public static List<String> toInffixExpressionList(String s) {
 66         //定义一个List,存放中缀表达式 对应的内容
 67         List<String> ls = new ArrayList<String>();
 68         int i = 0; //指针,用于遍历 中缀表达式字符串
 69         String str; //对多位数的拼接
 70         char c; //每遍历到一个字符,就放入到c
 71         do{
 72             //如果c是一个非数字,需要加入ls
 73             if((c=s.charAt(i)) < 48 || (c=s.charAt(i)) > 57) {
 74                 ls.add(""+c);
 75                 i++;
 76             }else {
 77                 str = ""; //先将str 置成""
 78                 //'0'[48]->'9'[57]
 79                 while(i < s.length() && (c=s.charAt(i)) >= 48 && (c=s.charAt(i)) <= 57) {
 80                     str += c;//拼接
 81                     i++;
 82                 }
 83                 ls.add(str);
 84             }
 85         }while(i < s.length());
 86         
 87         return ls;//返回
 88     }
 89 }
 90 
 91 //编写一个类 Operation 可以返回一个运算符对应的优先级
 92 class Operation {
 93     private static int ADD = 1;
 94     private static int SUB = 1;
 95     private static int MUL = 2;
 96     private static int DIV = 2;
 97     public static int getValue(String operation) {
 98         int result = 0;
 99         switch(operation) {
100         case "+":
101             result = ADD;
102             break;
103         case "-":
104             result = SUB;
105             break;
106         case "*":
107             result = MUL;
108             break;
109         case "/":
110             result = DIV;
111             break;
112         default:
113 //            throw new RuntimeException("运算符有误");
114             System.out.println("运算符有误");
115             break;
116         }
117         return result;
118     }
119 }
View Code

结果例:

以上。

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转载自www.cnblogs.com/jianyingjie/p/12369813.html