使用栈实现简单的计算器(不包含括号)

package stack;

public class Calculator {
	public static void main(String[] args) {
		String expression = "7*2*2-5+1-5+3-4";
		// 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;
		int oper = 0;// 操作符
		int res = 0;
		char ch = ' ';// 将每次扫描得到的char保存到ch中
		String keepNum = "";// 用于拼接多位数的
		// 开始用while循环扫描expression
		while (true) {
			// 依次得到expression中的每一个字符
			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)) {
				// 判断当前符号栈是否为空
				if (!operStack.isEmpty()) {
					// 如果符号栈有操作符,进行比较,如果当前操作符的优先级小于等于栈中的操作符
					// 就需要从栈中pop出两个数,在符号栈中pop出一个数,将得到结果入栈,再放入操作符
					if (operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {
						num1 = numStack.pop();
						num2 = numStack.pop();
						oper = operStack.pop();
						res = numStack.cal(num1, num2, oper);
						numStack.push(res);
						operStack.push(ch);
					} else {
						// 如果当前符号的优先级大于栈中的操作符,直接入栈
						operStack.push(ch);
					}
				} else {
					// 如果为空直接入符号栈
					operStack.push(ch);
				}
			} else {
				// 如果处理多位数时候,不能直接入栈
				// 在处理数时,需要向expression的表达式index后再看一位,如果是数,进行拼接
				// 需要定义一个变量,用于拼接
				keepNum += ch;
				// 如果ch已经是expression的最后一位,直接入栈
				if (index == expression.length() - 1) {
					numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
				} else {
					// 判断下一个字符是不是数字
					if (operStack.isOper(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {
						// 后一位是操作符,这入栈
						numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
						// keepNum清空
						keepNum = "";
					}
				}
			}
			// 让index+1,并判断是否扫描到expression最后
			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出相应的数和符号,并运行
		while (true) {
			// 如果符号栈为空,这计算到最后的结果,数栈中只有一个数字,就是结果
			if (operStack.isEmpty()) {
				break;
			}
			num1 = numStack.pop();
			num2 = numStack.pop();
			oper = operStack.pop();
			res = numStack.cal(num1, num2, oper);
			numStack.push(res);
		}
		System.out.printf("表达式%s=%d", expression, numStack.pop());
	}
}

class ArrayStack2 {
	private int maxSize;// 栈的大小
	private int[] stack;// 数组模拟栈,数据放在该数组中
	private int top = -1;// 栈顶

	public ArrayStack2(int maxsize) {
		this.maxSize = maxsize;
		stack = new int[maxsize];
	}

	// 栈满
	public boolean isFull() {
		return top == maxSize - 1;
	}

	// 栈空
	public boolean isEmpty() {
		return top == -1;
	}

	// 入栈
	public void push(int value) {
		if (isFull()) {
			System.out.println("栈满");
			return;
		}
		top++;
		stack[top] = value;
	}

	// 出栈-pop
	public int pop() {
		if (isEmpty()) {
			System.out.println("栈空");
			return -1;
		}
		int value = stack[top];
		top--;
		return value;
	}

	// 显示栈
	public void list() {
		if (isEmpty()) {
			System.out.println("栈空");
			return;
		}
		for (int i = top; i >= 0; i--) {
			System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i, stack[i]);
		}
	}

	// 返回计算符的优先级,优先级是程序员来确定的,优先级使用数字表示
	// 数字越大 ,优先级越高
	public int priority(int oper) {
		if (oper == '*' || oper == '/') {
			return 1;
		} else if (oper == '+' || oper == '-') {
			return 0;
		} else {
			return -1;// 假定目前的表达式只有加减乘除
		}
	}

	// 判断是不是一个运算符
	public boolean isOper(char val) {
		return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
	}

	// 计算方法
	public int cal(int num1, int num2, int 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;
			break;
		case '*':
			res = num1 * num2;
			break;
		case '/':
			res = num2 / num1;
			break;

		default:
			break;
		}
		return res;
	}

	// 返回当前栈顶的值,但是不是真正的出栈
	public int peek() {
		return stack[top];
	}
}

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