后缀表达式的计算
来源:互联网 发布:pid算法详解 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 05:50
前面的中缀表达式转后缀表达式中详细介绍了转换的方法。在这篇文章中将介绍后缀表达式的计算(注:以计算0~9的数为例)。
计算过程:
(1)初始化一个栈
(2)依次读取后缀表达式中的每个字符:
p: 若读取到的字符为数字,则数字直接进栈。
q:若读到的是运算符,则弹出栈顶的两个元素进行相应的
运算,运算结果压入栈中。
(3)返回栈顶元素,即最终的结果。
例:1243-*+
char c='1';
数字直接进栈:
1 char c='2'、'3'、'4'同理: 3 4 2 1 char c='-';弹出栈顶的两个元素3、4。注意:在弹出时被减(加、乘、除)数先被弹出,所以
结果=第二次弹出的数 - 第一次弹出的数(4-3=1)。计算结果再入栈:
1 2 1 char c='*';弹出栈顶的两个元素1、2。注意:在弹出时被乘(加、减、除)数先被弹出,所以
结果=第二次弹出的数 * 第一次弹出的数(2*1=2)。计算结果再入栈:
2 1 char c='+';弹出栈顶的两个元素2、1。注意:在弹出时被加(减、乘、除)数先被弹出,所以
结果=第二次弹出的数 - 第一次弹出的数(1+2=3)。计算结果再入栈:
3 后缀数组读完,弹出栈顶元素,即最终结果:3/* 后缀表达式计算 * char[] postfix:后缀数组 */public static int postfixEval(char[] postfix){LinkedList<Integer> st=new LinkedList();//初始化栈for(int i=0;i<index;i++){char c=postfix[i];//依次读后缀数组中的各个元素if(c>='0'&&c<='9')st.push(c-'0');//数字进栈else{int x,y;int val=0;x=st.pop();//弹出第二个操作数y=st.pop();//弹出第一个操作数switch(c){ case '+': val=y+x;break; case '-': val=y-x;break;//注意:y才是第一个操作数 case '*': val=y*x;break; case '/': val=y/x;break;}st.push(val);//计算结果进栈,供下一次操作使用}}return st.pop();//返回最终结果}
完整代码:
import java.util.*;public class 中缀转后缀并计算 {private static int index;public static void main(String[] args) {System.out.println("请输入中缀表达式:");Scanner sc=new Scanner(System.in);char[] infix=sc.nextLine().toCharArray();char[] postfix=new char[infix.length];infixtopostfix(infix,postfix);System.out.println("后缀表达式为:");for(int i=0;i<index;i++){System.out.print(postfix[i]);}System.out.println();System.out.println("后缀表达式计算结果为:"+postfixEval(postfix));}/* 中缀表达式转后缀表达式,结果保存在postfix数组中 * char[] infix:前缀数组。char[] postfix:后缀数组 */private static void infixtopostfix(char[] infix, char[] postfix) {index=0;//索引LinkedList<Character> st=new LinkedList();//LinkedList对象以push形式添加元素时做堆栈用,以add形式添加元素时做队列用for(int i=0;i<infix.length;i++){char c=infix[i];//获取前缀数组的各个字符if(c=='(')st.push(c);//左括号直接进栈else if(c==')'){while(st.peek()!='('){//记录下左右括号内的操作符postfix[index++]=st.pop();//碰到右括号时,弹出左右括号中的内容}st.pop();//弹出左括号}else{if(c>='0'&&c<='9')st.push(c);//数字直接进栈else{while(!st.isEmpty()&&precedence(st.peek(),c)>=0){//栈不为空&&上一个操作符的优先级高于当前操作符cpostfix[index++]=st.pop();//弹出的元素记录在后缀数组中}st.push(c);//当前操作符一定要进栈,并在下一层循环或最后弹出}}}//弹出栈中剩余的操作符while(!st.isEmpty()){postfix[index++]=st.pop();//弹出的元素记录在后缀数组中}}/* * 比较两个操作符的优先级, * char post:栈顶元素。char c:当前读到的元素 * 返回1:上一个操作符的优先级高于当前操作符c的优先级,返回0:两个操作符的优先级相同,返回-1:上一操作符的优先级低于当前操作符c */private static int precedence(char post, char c) {if(post=='(')return -1;//上一个操作符为')',返回-1,操作符进栈if(post=='+'||post=='-'){if(c=='*'||c=='/')//‘+’、‘-’优先级低于‘*’、‘/’return -1return -1;elsereturn 0;//c同为'+'或'-'优先级相同,return 0}else if(post=='*'||post=='/'){if(c=='+'||c=='-')return 1;else return 0; }return 0;//栈顶元素为数字,操作数与操作符比较返回0}/* 后缀表达式计算 * char[] postfix:后缀数组 */public static int postfixEval(char[] postfix){LinkedList<Integer> st=new LinkedList();//初始化栈for(int i=0;i<index;i++){char c=postfix[i];//依次读后缀数组中的各个元素if(c>='0'&&c<='9')st.push(c-'0');//数字进栈else{int x,y;int val=0;x=st.pop();//弹出第二个操作数y=st.pop();//弹出第一个操作数switch(c){ case '+': val=y+x;break; case '-': val=y-x;break;//注意:y才是第一个操作数 case '*': val=y*x;break; case '/': val=y/x;break;}st.push(val);//计算结果进栈,供下一次操作使用}}return st.pop();//返回最终结果}}
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