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目录
- 1、实现思路
- 2、举例实现
- 3、代码实现
- 3.1、main方法
- 3.2、priority(比较优先级)
- 3.3、isOper(判断运算符)
- 3.4、cal(计算)
- 3.4、Stack
- 3.5、InfixExpression完整代码
先移步到我另外一篇文章，复习一下三种表达式：前缀表达式、中缀表达式、后缀表达式
1、实现思路
使用栈完成中缀表达式的计算思路：
- 通过一个 index 值（索引），来遍历我们的表达式
- 如果我们发现是一个数字, 就直接入数栈
- 如果发现扫描到是一个符号, 就分如下情况
3.1 如果发现当前的符号栈为 空，就直接入栈
3.2 如果符号栈有操作符，就进行比较；
a. 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,在从符号栈中pop出一个符号，进行运算，将得到结果，入数栈，然后将当前的操作符入符号栈。
b. 如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符，就直接入符号栈. - 当表达式扫描完毕，就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运行。
- 最后在数栈只有一个数字，就是表达式的结果
2、举例实现
验证： 3+2*6-2 = 13
3、代码实现
3.1、main方法
首先是准备两个栈，一个是存储表达式中的数字的数栈，一个是存储运算符的符号栈。
然后是需要扫描表达式，按照规则进行入栈和出栈。
扫描表达式之后，需要扫描数栈和符号栈，按照规则进行运算：
整个main方法代码如下：
public static void main(String[] args) {
String expression = "7*2*2-5+1-5+3-4";
Stack<Integer> numStack = new Stack<>(10);
Stack<Character> operatorStack = new Stack<>(10);
//index遍历表达式
int index=0,num1=0,num2=0;
char operator;
char ch = ' ';
String keepNum;
while (true){
ch = expression.substring(index,index+1).charAt(0);
if (isOper(ch)){
if (operatorStack.isEmpty()){
operatorStack.push(ch);
}else {
if (priority(ch) > priority(operatorStack.showStackTop().toString().charAt(0))){
operatorStack.push(ch);
}else {
num1 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
num2 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
operator = operatorStack.pop().toString().charAt(0);
int cal = cal(num1, num2, operator);
numStack.push(cal);
operatorStack.push(ch);
}
}
}else {
numStack.push(Integer.valueOf(Character.toString(ch)));
}
//让index + 1, 并判断是否扫描到expression最后.
index++;
if (index >= expression.length()) {
break;
}
}
while (true){
if (!operatorStack.isEmpty()){
num1 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
num2 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
operator = operatorStack.pop().toString().charAt(0);
int cal = cal(num1, num2, operator);
numStack.push(cal);
}else {
break;
}
}
int result = Integer.parseInt(numStack.showStackTop().toString());
System.out.printf("表达式\"%s\"的计算结果为：%d", expression, result);
}
3.2、priority(比较优先级)
返回运算符的优先级，优先级是程序员来确定, 优先级使用数字表示。
数字越大，则优先级就越高。
3.3、isOper(判断运算符)
3.4、cal(计算)
这个方法是用于计算数栈和符号栈pop出来的元素：
3.4、Stack
package stack;
/**
* @author 逐梦苍穹
* @date 2023/5/25 20:34
*/
public class Stack<T> {
private final int maxSize;
private final Object[] stack;
private int top = -1;
public Stack(int maxSize) {
this.maxSize = maxSize;
this.stack = new Object[this.maxSize];
}
/**
* 栈满
*/
public boolean isFull(){
return (top == maxSize - 1);
}
/**
* 栈空
*/
public boolean isEmpty(){
return (top == -1);
}
/**
* 压栈
*/
public void push(T value){
if (isFull()){
System.out.println("栈满");
}
top++;
stack[top] = value;
}
/**
* 弹栈
*/
public Object pop(){
if (isEmpty()){
System.out.println("栈空");
}
Object value = stack[top];
stack[top] = null;
top--;
return value;
}
/**
* 显示栈的内容
*/
public void showStack(){
//从栈顶遍历，但是不是弹栈
if(!isEmpty()) {
for(int i = top; i >= 0 ; i--) {
System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i, stack[i]);
}
}else {
System.out.println("栈空");
}
}
/**
* 显示栈顶内容
*/
public Object showStackTop(){
return stack[top];
}
}
3.5、InfixExpression完整代码
package stack;
/**
* @author 逐梦苍穹
* @date 2023/6/13 22:51
*/
public class InfixExpression {
public static void main(String[] args) {
String expression = "7*2*2-5+1-5+3-4";
Stack<Integer> numStack = new Stack<>(10);
Stack<Character> operatorStack = new Stack<>(10);
//index遍历表达式
int index=0,num1=0,num2=0;
char operator;
char ch = ' ';
String keepNum;
while (true){
ch = expression.substring(index,index+1).charAt(0);
if (isOper(ch)){
if (operatorStack.isEmpty()){
operatorStack.push(ch);
}else {
if (priority(ch) > priority(operatorStack.showStackTop().toString().charAt(0))){
operatorStack.push(ch);
}else {
num1 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
num2 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
operator = operatorStack.pop().toString().charAt(0);
int cal = cal(num1, num2, operator);
numStack.push(cal);
operatorStack.push(ch);
}
}
}else {
numStack.push(Integer.valueOf(Character.toString(ch)));
}
//让index + 1, 并判断是否扫描到expression最后.
index++;
if (index >= expression.length()) {
break;
}
}
while (true){
if (!operatorStack.isEmpty()){
num1 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
num2 = Integer.parseInt(numStack.pop().toString());
operator = operatorStack.pop().toString().charAt(0);
int cal = cal(num1, num2, operator);
numStack.push(cal);
}else {
break;
}
}
int result = Integer.parseInt(numStack.showStackTop().toString());
System.out.printf("表达式\"%s\"的计算结果为：%d", expression, result);
}
//返回运算符的优先级，优先级是程序员来确定, 优先级使用数字表示
//数字越大，则优先级就越高.
public static int priority(int operator) {
if(operator == '*' || operator == '/'){
return 1;
} else if (operator == '+' || operator == '-') {
return 0;
} else {
return -1; // 假定目前的表达式只有 +, - , * , /
}
}
//判断是不是一个运算符
public static boolean isOper(char val) {
return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
}
//计算方法
public static int cal(int num1, int num2, char operator) {
int result = 0; // result 用于存放计算的结果
switch (operator) {
case '+':
result = num1 + num2;
break;
case '-':
result = num2 - num1;// 注意顺序
break;
case '*':
result = num1 * num2;
break;
case '/':
result = num2 / num1;
break;
default:
break;
}
return result;
}
}
![[PyTorch][chapter 40][CIFAR-10 数据集]](https://img-blog.csdnimg.cn/da55e8aaee3b4fdb8bb36d450ba704ba.png)
