java 解析计算式

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mob64ca12ef5efc 2024-06-05 07:34:54 ©著作权

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Java 解析计算式教程

整体流程

首先，我们需要先了解整个解析计算式的流程，可以使用以下表格展示步骤：

erDiagram
    解析计算式 --> 分割表达式
    分割表达式 --> 转换为逆波兰表达式
    转换为逆波兰表达式 --> 计算结果

每一步具体操作

1. 分割表达式

首先，我们需要将输入的计算式分割成数字和运算符，代码如下：

String[] tokens = expression.split("\\s+");

这段代码的作用是将输入的计算式按照空格进行拆分，得到一个字符串数组，其中每个元素是一个数字或运算符。

2. 转换为逆波兰表达式

接下来，我们需要将分割后的表达式转换成逆波兰表达式，代码如下：

Stack<String> stack = new Stack<>();
List<String> output = new ArrayList<>();

for (String token : tokens) {
    // 如果是数字，直接加入输出列表
    if (isNumber(token)) {
        output.add(token);
    } else if (isOperator(token)) {
        // 如果是运算符，根据优先级判断是否需要出栈
        while (!stack.isEmpty() && precedence(stack.peek()) >= precedence(token)) {
            output.add(stack.pop());
        }
        stack.push(token);
    }
}

// 将栈中余下的运算符全部输出
while (!stack.isEmpty()) {
    output.add(stack.pop());
}

这段代码的作用是将分割后的表达式转换成逆波兰表达式，其中isNumber()函数用于判断是否为数字，isOperator()函数用于判断是否为运算符，precedence()函数用于获取运算符的优先级。

3. 计算结果

最后，我们需要对逆波兰表达式进行计算，代码如下：

Stack<Integer> stack = new Stack<>();

for (String token : output) {
    if (isNumber(token)) {
        stack.push(Integer.parseInt(token));
    } else if (isOperator(token)) {
        int operand2 = stack.pop();
        int operand1 = stack.pop();
        stack.push(operate(operand1, operand2, token));
    }
}

int result = stack.pop();

这段代码的作用是对逆波兰表达式进行计算，其中operate()函数用于执行运算操作。