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Java实现中序表达式

2018年08月08日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Java实现中序表达式求值

 

中序表达式的概念：对于我们来说，类似(1+2)*3这样的式子，有算术优先级，需要考虑括号等，符合人的计算思维的式子叫做中序表达式。

缺点：计算机运算时不能考虑到优先级问题，只能依次扫描计算。

 

 

中序表达式实现步骤：

1、将表达式转成字符数组

2、依次取出字符数组，若该字符为数字，则入num栈(存数字)，

　　若该字符为左括号，入ops栈(存算术符号和括号)，

　　若该字符为运算符，判断栈是否为空，

　　　　当栈为空时，入ops栈，

　　　　当栈不为空时，

　　　　　　若字符为+或-，且栈顶字符为*或/，ops栈栈顶元素出栈，num出栈2个元素，与ops出栈元素做运算，直至栈顶元素为( 或 + 或 - ，字符入栈。

　　若字符为右括号，则ops栈一直出栈做运算，直至遇到左括号。

3、ops栈不为空时，依次出栈和num栈元素做运算，直至ops栈为空

4、取出num栈的唯一元素，即为表达式结果。

PS：原创，如有错误，请指出，感谢指教！ 

 

实现类：

 1 package 表达式求值;
 2 
 3 import java.util.Stack;
 4 
 5 /*
 6  * 中序表达式求值实现
 7  */
 8 public class CenterExpression {
 9     
10     public double evaluate(String expression){    //传入中序表达式
11         char [] ex = expression.toCharArray();
12         Stack<Double> num = new Stack<>();
13         Stack<Character> ops = new Stack<>();
14         for(int i = 0; i < ex.length; i++){        //循环将表达式依次入栈
15             char c = ex[i];
16             if(c < '9' && c > '0'){
17                 num.push(Double.parseDouble(Character.toString(c)));
18             }
19             else if(c == '('){
20                 ops.push('(');
21             }
22             else if(c == ')'){
23                 while(true){
24                     char op = ops.pop();
25                     if(op == '('){
26                         break;
27                     }
28                     else{
29                         switch(op){
30                         case '+':num.push(num.pop()+num.pop());break;
31                         case '-':num.push(num.pop()-num.pop());break;
32                         case '*':num.push(num.pop()*num.pop());break;
33                         case '/':num.push(num.pop()/num.pop());break;
34                         default:break;
35                         }
36                     }
37                 }
38             }
39             else if((c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') && ops.empty()){
40                 ops.push(c);
41             }
42             else if((c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') && !ops.isEmpty()){
43                 char op =ops.peek();
44                 while((op == '*' || op == '/') && (c == '+' || c == '-')){
45                     op = ops.pop();
46                     switch(op){
47                     case '+':num.push(num.pop()+num.pop());break;
48                     case '-':num.push(num.pop()-num.pop());break;
49                     case '*':num.push(num.pop()*num.pop());break;
50                     case '/':num.push(num.pop()/num.pop());break;
51                     default:break;
52                     }
53                     if(ops.isEmpty()){
54                         break;
55                     }
56                     else{
57                         op = ops.peek();
58                     }
59                 }
60                 ops.push(c);
61             }
62         }
63         while(!ops.isEmpty()){        //处理剩余可以按计算机扫描顺序处理的表达式
64             char op =ops.pop();
65             switch(op){
66             case '+':num.push(num.pop()+num.pop());break;
67             case '-':num.push(num.pop()-num.pop());break;
68             case '*':num.push(num.pop()*num.pop());break;
69             case '/':num.push(num.pop()/num.pop());break;
70             default:break;
71             }
72         }
73         return num.pop();
74     }
75     
76     public static void main(String [] args){
77         CenterExpression exp = new CenterExpression();
78         System.out.println(exp.evaluate("1*2+5*3"));
79     }
80 }

 

测试类：

package 表达式求值;
public class My_Test{
　　　　public static void main(String [] args){

　　　　　　　　CenterExpression exp = new CenterExpression();
　　　　　　　　System.out.println(exp.evaluate("1*2+5*3"));

　　　　}

}

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