import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
public class PolandNotation {
public static void main(String[] args) {
//先定义逆波兰表达式
//(3+4)*5 -6 => 3 4 + 5 * 6 -
// 4 *5 - 8 + 60 + 8 /2 --> 4 5 * 8 - 60 + 8 2 / +
//为了方便，逆波兰表达式 的数字和符号使用空格隔开
String suffixExpression = "3 4 + 5 * 6 -";
//思路
//1. 先将 suffixExpression 放到一个ArrayList中
//2. 将ArrayList 传递给一个方法，遍历 ArrayList 配合栈完成计算
List<String> list = getListString(suffixExpression);
System.out.println(list);
System.out.println("计算结果是： "+calculate(list));
System.out.println("计算结果是： "+calculate(getListString("4 5 * 8 - 60 + 8 2 / +")));
}
//将一个逆波兰表达式，依次将数据和运算符 放入到ArrayList中
public static List<String> getListString(String suffixExpression) {
//将 suffixExpression分割
String[] s = suffixExpression.split(" ");
List<String> list = new ArrayList<String>();
for (String ele : s) {
list.add(ele);
}
return list;
}
//完成对逆波兰表达式的运算
/**
* 1.从左至右扫描，将3和4压入堆栈
* 2.遇到+运算符，弹出3和4，并计算其值，再将结果入栈
* 3.将5入栈
* 4.遇到 * 运算符， 弹出 5 和 7 ， 计算，入栈
* 5. 将 6 入栈
* 6.最后遇到 - 运算符， 计算出35-6的值，入栈，最后结果
*/
public static int calculate(List<String> ls) {
// 创建栈， 只需要一个栈即可
Stack<String> stack = new Stack<String>();
//遍历
for (String item : ls) {
//使用正则表达式，来取出数
if (item.matches("\\d+")) {
//匹配的是多位数
//直接入栈
stack.push(item);
} else {
//pop出两个数，并计算,再入栈
int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
int res = 0;
if (item.equals("+")) {
res = num1 + num2;
}
if (item.equals("-")) {
res = num1 - num2;
}
if(item.equals("*")){
res = num1 * num2;
}
if(item.equals("/")){
res = num1 / num2;
}
//把 res 入栈
stack.push(String.valueOf(res));
}
}
return Integer.parseInt(stack.pop());
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
public class PolandNotation2 {
public static void main(String[] args) {
//完成一个将中缀表达式转成后缀表达式的功能
//说明
//1. 1+((2+3)*4)-5 ---》1 2 3 + 4 * + 5 -
//2. 因为直接str 操作不方便，因此 先将 "1+((2+3)*4)-5" => 的中缀表达式放到对应的List中
// 即 “1+((2+3)*4)-5” => ArrayList[1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5]
//3. 将中缀表达式的list 转为 后缀表达式
// 即 ArrayList[1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5] => ArrayList[1,2,3,+,4,*,+,-,5]
String expression = "1+((20+3)*4)-5";
System.out.println(toInfixExpressionList(expression));
}
//将中缀表达式转成对应的List
public static List<String> toInfixExpressionList(String s) {
//定义一个List，存放中缀表达式 对应的内容
List<String> ls = new ArrayList<String>();
int i = 0;//这是一个指针，用于遍历 中缀表达式字符串
String str;//对多位数的拼接
char c; // 每遍历到一个字符，就放入到c中
do {
//如果c是一个非数字，则需要加入到ls
if ((c = s.charAt(i)) < 48 || (c = s.charAt(i)) > 57) {
//这里对应的ASCII, 如果不在此范围内，说明是一个非数字
ls.add("" + c);
i++; // i 需要后移
} else {
//如果是一个数，需要考虑多位数的问题
str = "";//先将str 设置为空串
while (i < s.length() && ((c = s.charAt(i)) >= 48) && (c = s.charAt(i)) <= 57) {
//如果是数字，则一直会拼接
str += c;//拼接
i++;
}
ls.add(str);
}
} while (i < s.length());
return ls;
}
// 即 ArrayList[1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5] => ArrayList[1,2,3,+,4,*,+,-,5]
public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) {
//定义两个栈
Stack<String> s1 = new Stack<String>();//符号栈
//说明：因为s2这个栈，在整个转换过程中，没有pop操作，而且后面还需要逆序输出
//因此比较麻烦，这里不用 Stack<String>， 使用List<String> s2
List<String> s2 = new ArrayList<String>();//存储中间结果的List s2
//遍历ls
for (String item : ls) {
//如果是一个数，加入到s2
if (item.matches("\\d+")) {
//正则表达式
s2.add(item);
} else if (item.equals("(")) {
s1.push(item);
}else if (item.equals(")")){
//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掉
while(!s1.peek().equals("(")){
s2.add(s1.pop());
}
s1.pop();// 将 左括号“（” 弹出 ， 消除
}else{
//当item的优先级 <= s1栈顶运算符,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
//问题：缺少一个比较优先级高低的方法
while(s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek().toString() )>= Operation.getValue(item)) {
s2.add(s1.pop());
}
//还需要将item压入栈
s1.push(item);
}
}
//将s1中剩余的运算符依次弹并加入s2
while(s1.size() !=0){
s2.add(s1.pop());
}
return s2;//因为是存在到list中，因此按顺序输出就是对应的后缀表达式。
}
}
//编写一个类 Operation 可以返回一个运算符 对应的优先级
class Operation{
private static int ADD=1;
private static int SUB=1;
private static int MUL=2;
private static int DIV=2;
//写一个方法，返回对应的优先级数字
public static int getValue(String op){
int result =0;
if(op == "+"){
result=ADD;
}
if(op == "-"){
result=SUB;
}
if(op == "*"){
result=MUL;
}
if(op == "/"){
result=DIV;
}
if(result==0){
System.out.println("不存在该运算符");
}
return result;
}