数据结构和算法——基于Java——4.2 栈实现计算器（后缀表达式）

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本文介绍了一种计算逆波兰表达式（后缀表达式）的方法，通过使用栈来处理表达式中的数字和运算符，实现了逆波兰表达式的解析与计算过程。

理论补充

后缀表达式（也叫逆波兰表达式）
规则：从左至右扫描表达式，遇到数字压入栈，遇到运算符，依次弹出栈顶两个数字进行运算，将运算结果压入栈，重复操作直到扫描到最右端。
eg:“3 4 + 5 x 6 -”
从左至右扫描将34压入栈，扫描到+弹出栈顶两个元素进行相加得7，再将7压入栈，扫描5压入栈，扫描到x弹出栈顶7 和 5进行运算得35，将35压入栈，继续扫描到6将其压入栈，扫描到-弹出栈顶两个元素运算35-6得到29得到最终结果

代码实现

package com.b0.a1_4stack;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

public class PolandNotation {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义逆波兰表达式  "3 4  + 5 x 6 -" = 29
        //"30 4  + 5 x 6 -" = 164
        //4 * 5 - 8 + 60 + 8 / 2 => 4 5 * 8 - 60 + 8 2 / + = 76
        //说明，为了方便，数字和符号之间用空格隔开
        String suffixExpression = "4 5 * 8 - 60 + 8 2 / + ";
        //思路
        //1.先将”3 4 + 5 x 6 -“放入ArrayList中
        //2.将放入ArrayList传递给一个方法，遍历ArrayList配合栈完成计算
        List<String> rpnList = getListString(suffixExpression);
        System.out.println(calculate(rpnList));
    }
    //完成对逆波兰表达式的运算
    public static int calculate(List<String> ls){
        //创建一个栈
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String item : ls) {
            if (item.matches("\\d+")){//正则表达式匹配为数字
                stack.push(item);
            }else{
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0;
                if (item.equals("+")){
                    res = num2 + num1;
                } else if (item.equals("-")) {
                    res = num2 - num1;
                }
                else if (item.equals("*")) {
                    res = num2 * num1;
                }
                else if (item.equals("/")) {
                    res = num2 / num1;
                }else {
                    throw new RuntimeException("运算符有错...");
                }
                stack.push(String.valueOf(res));
            }
        }
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }
    //将逆波兰表达式，依次放入到ArrayList中，方便后续取值
    public static List<String> getListString(String suffixExpression){
        //将suffixExpression分割
        String[] split = suffixExpression.split(" ");
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (String ele : split) {
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }
}