package com.atguigu.stack;import java.util.Scanner;/** * 用栈实现计算器,不能处理多位数运算 * * @author Dxkstart * @create 2021-10-08-17:45 */public class Calculator { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入计算式:"); String expression = scanner.next(); //创建两个栈,数栈、符号栈 ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10); ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10); //定义需要的相关变量 int index = 0;//用于扫描 int num1 = 0; int num2 = 0; char oper = ' '; int res = 0;//存放结果 char ch = ' ';//将每次扫描得到的char保存到ch String keepNum = "";//用于拼接多位数 //开始while循环的扫描expression while (true) { //依次得到expression的每一个字符 ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0); //判断ch是什么,然后做相应的处理 if (operStack.isOper(ch)) {//如果是运算符 //判断当前的符号栈是否为空 if (!operStack.isEmpty()) { //如果符号栈有操作符,就进行比较,如果当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符,就需要从数栈中pop出两个数, //再从符号栈中pop出一个符号,进行运算,将的到的结果,入数栈,然后将当前的操作符入符号栈 if (operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {//当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符 num1 = numStack.pop(); num2 = numStack.pop(); oper = (char) operStack.pop(); //计算 res = numStack.cal(num1, num2, oper); numStack.push(res); //将当前的操作符入符号栈 operStack.push(ch); } else { //当前的操作符的优先级大于栈中的操作符,直接入栈 operStack.push(ch); } } else { //如果为空直接入栈 operStack.push(ch); } } else {//不是运算符时// numStack.push(ch - 48);//注意这里的ch是char型,不是int型, '1' = 48 //分析思路 //1.当处理多位数时,不能发现是一个数就立即入栈,因为他可能是多位数 //2.在处理数,需要向expression的表达式的index后再看一位,如果是数就进行扫描,如果是符号才入栈 //处理多位数 keepNum += ch; //如果ch是表达式的最后一个字符,则直接入栈 if (index == expression.length() - 1) { numStack.push(Integer.parseInt(keepNum)); } else { if (operStack.isOper(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {//如果下一个符号是运算符 numStack.push(Integer.parseInt(keepNum)); keepNum = "";//keepNum得清空 } } } //判断结束 index++; if (index >= expression.length()) { break; } } //当表达式扫描完毕,就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应数和符号,并运算 while (true) { //如果符号栈为空,则计算到最后的结果,数栈中只有一个数字【结果】 if (operStack.isEmpty()) { break; } else { num1 = numStack.pop(); num2 = numStack.pop(); oper = (char) operStack.pop(); //计算 res = numStack.cal(num1, num2, oper); numStack.push(res); } } System.out.printf("表达式%s = %d", expression, numStack.pop());//输出最终结果 }}//定义一个ArrayStack表示栈class ArrayStack2 { private int maxSize;//栈的大小 private int[] stack;//数组,数组模拟栈,数据就放在该数组中 private int top = -1;//top表示栈顶,初始化为-1 //构造器 //初始化栈 public ArrayStack2(int maxSize) { this.maxSize = maxSize; stack = new int[maxSize]; } //可以返回当前栈顶的数据,而不是弹出 public int peek() { return stack[top]; } //栈满 public boolean isFull() { return top == maxSize - 1; } //栈空 public boolean isEmpty() { return top == -1; } //入栈 - push public void push(int value) { //先判断栈是否满 if (isFull()) { System.out.println("栈满"); return; } top++; stack[top] = value; } //出栈 - pop,将栈顶的数据返回 public int pop() { //先判断是否为空 if (isEmpty()) { //抛出异常 throw new RuntimeException("栈空"); } int value = stack[top]; top--; return value; } //显示栈的所有数据【遍历栈】 public void list() { //先判断是否为空 if (isEmpty()) { //抛出异常 throw new RuntimeException("栈空"); } //需要从栈顶开始显示数据 for (int i = top; i >= 0; i--) { System.out.printf("stack[%d] = %d \n", i, stack[i]); } } //返回运算符的优先级,优先级是程序员来确定的,优先级使用数字表示 //数字越大,优先级就越高。 public int priority(int oper) { if (oper == '*' || oper == '/') { return 1; } else if (oper == '+' || oper == '-') { return 0; } else { return -1;//假定当前的表达式只有 + - * / } } //判断是不是一个运算符 public boolean isOper(char val) { if (val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/') { return true; } else { return false; } } //计算方法 public int cal(int num1, int num2, char oper) { int res = 0;//res用于存放计算的结果 switch (oper) { case '+': res = num1 + num2; break; case '-': res = num2 - num1;//注意顺序 break; case '*': res = num1 * num2; break; case '/': res = num2 / num1;//注意顺序 break; } return res; }}