Java GUI实现的计算器（中缀转后缀，运算有顺序）

Java GUI实现的计算器（中缀转后缀，运算有顺序）

1、问题描述

本程序支持含负数、小数、多位数等多种操作数的处理，可以计算含加、减、乘、除、求余、求幂等多种运算符（“+”、“-”、“*”、“/”）的表达式，并能判断表达式括号是否匹配；从键盘输入一个正确的中缀表达式，将中缀表达式转换为计算机理解的后缀表达式，计算后缀表达式（运算有顺序）的值。

GUI计算器实现对于表达式中的简单错误，能够给出提示信息的弹窗，且不允许错误信息进入表达式；

（2）能够处理多种操作符

（3）实现包含简单运算的计算器

2、算法实现

中缀表达式转为后缀表达式

参考此文章，有配图好理解

①我们使用一个stack栈结构存储操作符，用一个List结构存储后缀表达式结果，使用map结构来判断运算符的优先级；

②首先读取到数字，直接存入list中；

③当读取到左括号"("时，直接压栈，当读取到运算符时，分两种情况讨论；

• 运算符栈为空，直接入栈

• 当栈顶操作符的优先级 小于 当前运算符优先级时(如+和-的优先级低于 * 和 /)，直接入栈；

• 当运算符不为空 且 栈顶操作符的优先级 大于或等于 当前运算符优先级时，循环执行出栈操作并加入list中，直到遇到优先级小于当前运算符的元素为止。循环执行完后再将当前运算符压栈。

  PS. 只有遇到右括号时，左括号才出栈；

④当遇到右括号")"时，循环执行出栈操作并加入到list中，直到遇到左括号为止。并将左括号弹出，但不加入list中；

⑤表达式的值读取完后，将操作符栈中的所有元素弹出并加入到list中；

执行完上面步骤后，list中存储的顺序即为我们转换后的后缀表达式的结果

//中缀表达式转后缀表达式
public void evalRPN() {
   
   
    Stack<String> stack = new Stack<>();
    Iterator<String> iterator =  expression.iterator();
    while(iterator.hasNext()) {
   
   
        String now = iterator.next();
        System.out.println(now);
        if(isNumeric(now)) {
   
   
            suffix.add(now);//数字直接入list
        }else{
   
   
            if(stack.isEmpty()) {
   
   //判断栈是否为空
                stack.add(now);
                continue;
            }
            if(now.equals("(")) {
   
   //括号判断，分情况
                stack.add(now);
            }else if(now.equals(")")) {
   
   
                while(true) {
   
   
                    if(stack.peek().equals("(")) {
   
   
                        stack.pop();
                        break;
                    }else{
   
   
                        suffix.add(stack.pop());
                    }
                }
            }else{
   
   
                if(map.get(stack.peek()) < map.get(now) || (stack.peek()).equals("(")) {
   
   
                    stack.add(now);
                }else{
   
   
                    while(true) {
   
   
                        suffix.add(stack.pop());
                        if(stack.isEmpty() == true ||map.get(stack.peek()) < map.get(now)) {
   
   
                            stack.add(now);
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    suffix.add(stack.pop());
}

碎碎念：迭代器挺好用的

Iterator（）方法

无论List、Set、Queue，都有个iterator()方法，定义在Collection接口中，而这些线性表和集合都是继承自Collection接口。iterator()方法会返回java.util.Iterator接口的操作对象（Collection收集的所有对象）。

static void forEach(Collection collection) {
   
   
    //借forEach函数来展示迭代器方法
    Iterator iterator = collection.iterator();
    while(iterator.hasNext()) {
   
   
        out.println(iterator.next());
    }
}

常用方法

• Iterator= list.iterator() 将集合list变成迭代器it，接下来就可以操作迭代器的方法了
• it.hasNext() 查看是否还有下一个元素
• it.next() 查看一个元素
• it.remove() 删除当前元素并返回

后缀表达式计算结果

将数字存入stack结构中，从右向左看，遇到运算符则使用stack.pop弹出最上面的两个数字，运算之后将结果压栈。持续往复，直到读取完表达式，此时栈内剩余的最后一个数值，即为后缀表达式的运算结果。

//后缀表达式计算结果
public void Calculate() {
   
   
    Stack<Double> stack = new Stack<>();
    for(int i = 0; i < suffix.size(); i++){
   
   
        String item = suffix.get(i);

        if(isNumeric(item)){
   
   
            //是数字
            stack.push(Double.parseDouble(item));
        }else {
   
   
            //是操作符，取出栈顶两个元素
            Double num2 = stack.pop();
            Double num1 = stack.