java中应用Stack进行算术运算

java.util.stack，继承自Vector

FILO, 适合带有小括号的算术运算

import java.util.Stack;  /**    * 利用栈，进行四则运算的类    * 用两个栈来实现算符优先，一个栈用来保存需要计算的数据numStack,一个用来保存计算优先符priStack    *     * 基本算法实现思路为：用当前取得的运算符与priStack栈顶运算符比较优先级：若高于，则因为会先运算，放入栈顶；    * 若等于，因为出现在后面，所以会后计算，所以栈顶元素出栈，取出操作数运算；    *  若小于，则同理，取出栈顶元素运算，将结果入操作数栈。各个优先级'(' > '*' = '/' > '+' = '-' > ')'    *     */      public class Operate {          private Stack<Character> priStack = new Stack<Character>();// 操作符栈          private Stack<Integer> numStack = new Stack<Integer>();;// 操作数栈                /**        * 传入需要解析的字符串，返回计算结果(此处因为时间问题，省略合法性验证)        * @param str 需要进行技术的表达式        * @return 计算结果        */          public int caculate(String str) {              // 1.判断string当中有没有非法字符              String temp;// 用来临时存放读取的字符              // 2.循环开始解析字符串，当字符串解析完，且符号栈为空时，则计算完成              StringBuffer tempNum = new StringBuffer();// 用来临时存放数字字符串(当为多位数时)              StringBuffer string = new StringBuffer().append(str);// 用来保存，提高效率                    while (string.length() != 0) {                  temp = string.substring(0, 1);                  string.delete(0, 1);                  // 判断temp，当temp为操作符时                  if (!isNum(temp)) {                      // 1.此时的tempNum内即为需要操作的数，取出数，压栈，并且清空tempNum                      if (!"".equals(tempNum.toString())) {                          // 当表达式的第一个符号为括号                          int num = Integer.parseInt(tempNum.toString());                          numStack.push(num);                      tempNum.delete(0, tempNum.length());                      }                      // 用当前取得的运算符与栈顶运算符比较优先级：若高于，则因为会先运算，放入栈顶；若等于，因为出现在后面，所以会后计算，所以栈顶元素出栈，取出操作数运算；                      // 若小于，则同理，取出栈顶元素运算，将结果入操作数栈。                            // 判断当前运算符与栈顶元素优先级，取出元素，进行计算(因为优先级可能小于栈顶元素，还小于第二个元素等等，需要用循环判断)                      while (!compare(temp.charAt(0)) && (!priStack.empty())) {                       int a = (int) numStack.pop();// 第二个运算数                          int b = (int) numStack.pop();// 第一个运算数                          char ope = priStack.pop();                          int result = 0;// 运算结果                          switch (ope) {                          // 如果是加号或者减号，则                          case '+':                              result = b + a;                              // 将操作结果放入操作数栈                              numStack.push(result);                              break;                          case '-':                              result = b - a;                              // 将操作结果放入操作数栈                              numStack.push(result);                              break;                          case '*':                              result = b * a;                              // 将操作结果放入操作数栈                              numStack.push(result);                              break;                          case '/':                              result = b / a;// 将操作结果放入操作数栈                              numStack.push(result);                              break;                          }                            }                      // 判断当前运算符与栈顶元素优先级， 如果高，或者低于平，计算完后，将当前操作符号，放入操作符栈                      if (temp.charAt(0) != '#') {                          priStack.push(new Character(temp.charAt(0)));                          if (temp.charAt(0) == ')') {// 当栈顶为'('，而当前元素为')'时，则是括号内以算完，去掉括号                              priStack.pop();                              priStack.pop();                          }                      }                  } else                      // 当为非操作符时（数字）                      tempNum = tempNum.append(temp);// 将读到的这一位数接到以读出的数后(当不是个位数的时候)              }              return numStack.pop();          }                /**        * 判断传入的字符是不是0-9的数字        *         * @param str        *            传入的字符串        * @return        */          private boolean isNum(String temp) {              return temp.matches("[0-9]");          }                /**        * 比较当前操作符与栈顶元素操作符优先级，如果比栈顶元素优先级高，则返回true，否则返回false        *         * @param str 需要进行比较的字符        * @return 比较结果 true代表比栈顶元素优先级高，false代表比栈顶元素优先级低        */          private boolean compare(char str) {              if (priStack.empty()) {                  // 当为空时，显然 当前优先级最低，返回高                  return true;              }              char last = (char) priStack.lastElement();              // 如果栈顶为'('显然，优先级最低，')'不可能为栈顶。              if (last == '(') {                  return true;              }              switch (str) {              case '#':                  return false;// 结束符              case '(':                  // '('优先级最高,显然返回true                  return true;              case ')':                  // ')'优先级最低，                  return false;              case '*': {                  // '*/'优先级只比'+-'高                  if (last == '+' || last == '-')                      return true;                  else                      return false;              }              case '/': {                  if (last == '+' || last == '-')                      return true;                  else                      return false;              }                  // '+-'为最低，一直返回false              case '+':                  return false;              case '-':                  return false;              }              return true;          }                public static void main(String args[]) {              Operate operate = new Operate();              int t = operate.caculate("(3+4*(4*10-10/2)#");                System.out.println(t);          }            }