题目：使用栈计算类似表达式：5+2*3-2 的计算结果
提示：简易计算器操作符号限于+，-，*，/的计算
分析思路：
1、创建一个数栈和一个符号栈，数栈用于存放数字，符号栈用于存放符号
2、创建一个索引index，用于遍历表达式
3、扫描表达式，如果是数字直接进入数栈，如果是符号，则需要进行判断。分两种情况，一是当符号栈如果为空，直接将符号入栈。二是不为空，先比较当前栈顶的符号与将要进栈的符号的优先级大小，如果将要进栈的操作符的优先级小，则将数栈的两个数弹出，符号栈的操作符弹出一个，并进行计算，计算之后的结果直接进入数栈，如果优先级大，就直接进栈。
4、扫描完表达式之后，就顺序的从数栈和符号栈顺序的弹出相应的数字和操作符，并进行计算。
5、当符号栈为空时，说明已经计算完了，此时留在数栈的只有一个数字，就是表达式计算之后的结果。
代码实现
package cn.mrlij.stack; import java.util.Arrays;import java.util.Scanner; /** * 使用数组实现栈 * * @author dreamer * */public class ArrayStackDemo { public static void main(String[] args) { String express = "5011+2*3-2"; int index = 0;//定义一个索引值，用于遍历表达式 int num1 = 0; int num2 = 0; int res = 0;//计算结果 char ch = ' '; int oper = 0; String keepNum = ""; ArrayStack numStack = new ArrayStack(10);//创建一个数栈 ArrayStack operStack = new ArrayStack(10);//创建一个符号栈 while (true){ ch = express.substring(index,index+1).charAt(0);//不停的遍历操作符 //判断是否是操作符 if (operStack.isOper(ch)){ //判断当前符号栈是否有符号存在 if(!operStack.isEmpty()){ //不为空则判断优先级 if(operStack.priority(ch)<=operStack.priority(operStack.peek())){ //当优先级小于栈顶的值时候，弹出两个数栈的值进行计算 num1 = numStack.pop(); num2 = numStack.pop(); oper = operStack.pop(); res = operStack.cal(num1,num2,oper); //计算以后将计算得到的值放入数栈 numStack.push(res); //同时将此时的操作符放入符号栈 operStack.push(ch); }else{ //优先级 operStack.push(ch); } }else{ //为空直接将符号入栈 operStack.push(ch); } }else { keepNum += ch; //处理多位数 if(express.length()-1 == index){ numStack.push(Integer.parseInt(keepNum)); }else { if(operStack.isOper(express.substring(index+1,index+2).charAt(0))){ numStack.push(Integer.parseInt(keepNum)); keepNum = ""; } } // numStack.push(ch-48); } index++; if(index >= express.length()){ break; } } //扫描完之后，将数栈的值，与操作符中的值进行计算 while (true){ if(operStack.isEmpty()){ break; } num1 = numStack.pop(); num2 = numStack.pop(); oper = operStack.pop(); res = operStack.cal(num1,num2,oper); numStack.push(res); } System.out.println("表达式:"+express+"="+numStack.pop()); }} class ArrayStack { private int MaxSize;// 定义数组的最大长度 private int[] arr;// 定义数组，数据就放在该数组 private int top = -1;// 定义栈顶，初始化数据为-1 public ArrayStack(int maxSize) { this.MaxSize = maxSize; arr = new int[MaxSize]; } // 判断数组是否为空 public boolean isEmpty() { return top == -1; } // 判断数组是否满了 public boolean isFull() { //System.out.println("栈顶：" + top + "最大长度：" + MaxSize); return top == MaxSize - 1; } //取出棧頂元素 public int peek(){ return arr[top]; } // 进栈 public void push(int val) { // 先判断栈是否满了，满了就不能添加进去 if (isFull()) { System.out.println("栈已经满了~~"); return; } top++; arr[top] = val; } // 出栈 public int pop() { // 先判断栈是否为空 if (isEmpty()) { throw new RuntimeException("栈为空，无法出栈！"); } int val = arr[top]; top--; return val; } public void show() { if (isEmpty()) { System.out.println("没有数据"); return; } for (int i = top; i >= 0; i--) { System.out.print(arr[i] + "\t"); } System.out.println(); } /** * 判断是否是一个操作符 * @param oper 传入的字符 * @return 如是操作符返回true，否则返回false */ public boolean isOper(char oper){ return oper == '+' || oper == '-' || oper =='*' || oper == '/'; } /** * 判断操作符的优先级 * @param oper 传入的优先级 * @return 返回优先级 分别是1,-1,0 */ public int priority(int oper ){ if(oper == '*' || oper == '/'){ return 1; } else if(oper == '+' || oper == '-'){ return 0; }else { return -1; } } //计算方法 public int cal(int num1,int num2,int oper){ int res = 0; switch (oper){ case '+': res = num1 + num2; break; case '-': res = num2 - num1; break; case '*': res = num1 * num2; break; case '/': res = num2 /num1; } return res; }}
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本文标题: 利用栈使用简易计算器（Java实现）
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