对一个可进行带括号 加减乘除运算类的分析
源程序来源于:http://bbs.tarena.com.cn/viewthread.php?tid=102826&extra=&page=1
这里主要对该程序的运行进行基本的分析,搞清楚其原理。因为我本人原来在参加面试的时候遇到过这样的问题,当时就没有答上来,有点后悔,所有这里补补。
这个程序主要采用的是将数进行压栈的方式,我们知道栈的方式是先进后出,一直遇到当前阶段优先级最高的才做运算,如这个表达式:"1+2*(3+4)",这里的数字栈和运算符分别变化如下:
栈数/符的推入就不例出来了,这里主要例当遇到最高级别的运算符的时候,如何进行运算的:
数字栈:1234
运算符栈:#+*(+
===========================
数字栈:127
运算符栈:#+*(
===========================
数字栈:127
运算符栈:#+*
===========================
数字栈:114
运算符栈:#+
===========================
数字栈:15
运算符栈:#
===========================
到这里根据条件就运算完了,就得到了我们想要的结果。源程序如下:
import java.util.Stack;public class MyCal { // 运算符优先级比较函数 static int co(char a, char b) { if (a == '+' || a == '-') { if (b == '+' || b == '-' || b == ')' || b == '#') return 1; // a>b return -1; // a<B a="=" 1; return ab } if (a == '(' || a == '#') { if (a == '(' && b == ')') return 0; // a==b else if (a == '(' && b == '#') return 2; // can't compare else if (a == '#' && b == ')') return 2; else if (a == '#' && b == '#') return 0; else return -1; } if (a == ')') { if (b == '(') return 2; else return 1; } return 0; } // 判断表达式中数字的函数 boolean isnum(char ch) { if ((ch >= '0' && ch <= '9') || ch == '.') return true; return false; } // 判断表达式中运算符的函数 static boolean issign(char ch) { if (ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/' || ch == '(' || ch == ')' || ch == '#') return true; return false; } // 计算最简表达式值的函数 // a和b是操作数,s是运算符 static double cal(double a, char s, double b) { if (s == '+') return a + b; // a+b返回a+b的值 if (s == '-') return b - a; // 由于操作数出栈顺序是后进先出,所以减法和除法要、返回值表达式中要交换参数的顺序 if (s == '*') return a * b; // a*b返回a*b的值 if (s == '/') return b / a; // 同减法 return 0; } // 计算整个表达式值的函数 static double calculate(String s) { s += "#"; int i = 0; // 表达式循环条件 char c; // 表达式中的一个字符 Stack num = new Stack(); // 操作数栈 Stack op = new Stack(); // 操作符栈 op.push('#'); // 表达式开始的标志 c = s.substring(i, i + 1).charAt(0); // 取出表达式中的一位 while (c != '#' || op.peek().toString().charAt(0) != '#') // 没有取到表达式开始或结束的标志'#',就循环计算表达式的值 { if (!issign(c)) // 取到的字符是数字,那么就要取出整个数字 { int start = i; int end = 0; while (!issign(s.substring(i, i + 1).charAt(0))) // 只要s[i]是数字,就表示一个数还没完 end = i++; // 循环条件自加 double m = Double.parseDouble(s.substring(start, end + 1)); // 取出从i位开始的数字 num.push(m); // 数字入栈 c = s.substring(i, i + 1).charAt(0); // 下一个字符 } else // 取到的字符是运算符 { switch (co(op.peek(), c)) // 与栈中的运算符比较优先级 { case -1: // 栈中运算符优先级小于当前运算符 op.push(c); // 运算符入栈 i++; c = s.substring(i, i + 1).charAt(0); break; case 0: // 栈中运算符优先级等于当前运算符 op.pop(); // 运算符出栈 i++; c = s.substring(i, i + 1).charAt(0); break; case 1: // 栈中运算符优先级大于当前运算符 // 两次取出操作数栈中的数 double a = num.pop(); double b = num.pop(); // 取出运算符栈中的运算符 char ss = op.pop(); // 计算结果保存在数字栈中 num.push(cal(a, ss, b)); break; } } } return num.peek(); // 表达式计算完毕,返回数字栈中保存的计算结果 } //测试 public static void main(String[] args) { System.out.println(MyCal.calculate("1+2*(3+4)")); //System.out.println(MyCal.calculate("1+2*3+5+Math.max(1,3)")); }}
本文出自:冯立彬的博客
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