【转】使用后缀表达式解释Java中的数学表达式(含代码实现)
编写Java程序时,我们可能会碰到解释数学表达式的问题,例如,输入字符串“(5+4)*10”,求出其算术结果,对于这个问题,可以通过后缀表达式来解决。
首先,让我们看看后缀表达式的算法:
1) 将中缀表达式转换为后缀表达式:
•当读到数字直接送至输出队列中;
•当读到运算符t时:
a.将栈中所有优先级高于或等于t的运算符弹出,送到输出队列中;
b.t进栈;
•读到左括号时总是将它压入栈中;
•读到右括号时,将靠近栈顶的第一个左括号上面的运算符全部依次弹出,送至输出队列后,再丢弃左括号;
•中缀表达式全部读完后,若栈中仍有运算符,将其送到输出队列中。
2) 运用后缀表达式进行计算:
•建立一个栈S;
•从左到右读后缀表达式,读到数字就将它转换为数值压入栈S中,读到运算符则从栈中依次弹出两个数分别到Y和X,然后以“X 运算符 Y”的形式计算机出结果,再压加栈S中;
•如果后缀表达式未读完,就重复上面过程,最后输出栈顶的数值则为结束。
以下是代码实现:
[code]package wenly.util;
import java.util.Stack;
import java.util.regex.*;
public class StringToArithmetic …{
private StringToArithmetic() …{
}
/** *//**
* 给出一个算术表达式,返回结果。 例如 (5+8+10)*1,返回23
*
* @param string
*/
public static double stringToArithmetic(String string) …{
return postfixExprToArithmetic(prefixExprToPostfixExpr(string));
}
/** *//**
* 中缀表达式转后缀表达式
*
* @param String
* prefix
* @return String
*/
private static String prefixExprToPostfixExpr(String prefix) …{
Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
String postfix = "";
int length = prefix.length();
for (int i = 0; i < length; i++) …{
Character temp;
char c = prefix.charAt(i);
switch (c) …{
// 忽略空格
case ' ':
break;
// 碰到'(',push到栈
case '(':
stack.push(c);
break;
// 碰到'+''-',将栈中所有运算符弹出,送到输出队列中
case '+':
case '-':
while (stack.size() != 0) …{
temp = stack.pop();
if (temp == '(') …{
stack.push('(');
break;
}
postfix += " " + temp;
}
stack.push(c);
postfix += " ";
break;
// 碰到'*''/',将栈中所有乘除运算符弹出,送到输出队列中
case '*':
case '/':
while (stack.size() != 0) …{
temp = stack.pop();
if (temp == '(' || temp == '+' || temp == '-') …{
stack.push(temp);
break;
} else …{
postfix += " " + temp;
}
}
stack.push(c);
postfix += " ";
break;
// 碰到右括号,将靠近栈顶的第一个左括号上面的运算符全部依次弹出,送至输出队列后,再丢弃左括号
case ')':
while (stack.size() != 0) …{
temp = stack.pop();
if (temp == '(')
break;
else
postfix += " " + temp;
}
postfix += " ";
break;
default:
postfix += c;
}
}
while (stack.size() != 0)
postfix += " " + stack.pop();
return postfix;
}
/** *//**
* 通过后缀表达式求出算术结果
*
* @param String
* postfix
* @return double
*/
private static double postfixExprToArithmetic(String postfix) …{
Pattern pattern = Pattern.compile("\d+||\d+\.\d*"); // 匹配数字
String strings[] = postfix.split(" ");
for (int i = 0; i < strings.length; i++)
strings[i].trim();
Stack<Double> stack = new Stack<Double>();
for (int i = 0; i < strings.length; i++) …{
if (strings[i].equals(""))
continue;
if ((pattern.matcher(strings[i])).matches()) …{
stack.push(Double.parseDouble(strings[i]));
} else …{
double y = stack.pop();
double x = stack.pop();
stack.push(caculate(x, y, strings[i]));
}
}
return stack.pop();
}
private static double caculate(double x, double y, String simble) …{
if (simble.trim().equals("+"))
return x + y;
if (simble.trim().equals("-"))
return x – y;
if (simble.trim().equals("*"))
return x * y;
if (simble.trim().equals("/"))
return x / y;
return 0;
}
}[/code]
ck
2009年4月29日 22:26
如果算术表达式里面出现负数就会抛异常