思路分析:
对于计算机的计算而言,常将中缀表达式转为后缀表达式(逆波兰表达式)进行计算
中缀表达式 1+((2+3)*4)-5 => 后缀表达式 1 2 3 + 4 * + 5 -
步骤:
1)初始化两个栈:运算符栈S1以及中间结果的栈S2;
2)从左向右扫描中缀表达式;
3)遇到操作数时,直接将其压入栈S2;
4)遇到运算符时,比较其与栈顶运算符的优先级:
①如果S1为空,或者栈顶元素为‘(’,则直接入栈
②否则,若优先级比栈顶元素高,也将运算符压入栈
③否则,将S1栈顶的运算符弹出并压入S2栈中,再次转到(4.1)与S1中的新的运算符作比较
5)遇到括号时:
①如果是左括号 '(',则直接压入栈S1
②如果是右括号')',则一次弹出栈S1中的运算符,并压入栈S2,直到遇到左括“(”为止,此时将这一对括号去掉
6)重复步骤2-5,直到表达式的最右边;
7)将S1中剩余的运算符一次弹出并压入S2;
8)一次弹出S2 中的元素并输出,结果的逆序即为中缀表达式对应的后缀表达式;
伪代码:
//将中缀表达式转成对应的list
public static List<String> toInfixExpression(String s)
{
List<String> list = new ArrayList<>();
int i = 0; //指针
char c; //指针时的字符串
String str; //多位数的拼接
do {
//如果是一个非负,则直接进入list
if((c=s.charAt(i)) < 48 || (c=s.charAt(i)) > 57)
{
list.add("" + c);
i++; //后移
}
else
{
str = "";
while(i < s.length() && (c=s.charAt(i)) >= 48 && (c=s.charAt(i)) <= 57)
{
str = str + c; //多位数的话,进行拼接
i++;
}
list.add(str);
}
}while(i < s.length());
return list;
}
//将得到的中缀表达式对应的List => 后缀表达式的List
public static List<String> parseSuffixExpression(List<String> list)
{
//定义两个栈
Stack<String> s1 = new Stack<>();//符号栈
//说明:因为S2这个栈,在整个转换过程中,没有pop操作,而且后面需要我们逆序输出
//因此比较麻烦,这里我们就不用Stack<String>,直接使用List<String>S2
List<String> s2 = new ArrayList<>(); //存储中间结果的List2
//遍历List
for(String item : list)
{
//如果是一个数,加入s2
if(item.matches("\\d+"))
{
s2.add(item);
}
else if(item.equals("("))
{
s1.push(item);
}
else if(item.equals(")"))
{
//如果是右括号,则一次弹出s1栈顶的运算符,并压入s2,直到遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃
while(!s1.peek().equals("("))
{
s2.add(s1.pop());
}
s1.pop(); //弹出左括号
}
else
{
//当item的优先级小于等于s1的栈顶运算符,将s1的栈顶的运算符弹出并加入s2中,再次转到(4.1)与s1中新的运算符相比较
while(s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item))
{
s2.add(s1.pop());
}
s1.push(item);
}
}
while(s1.size() != 0)
{
s2.add(s1.pop());
}
return s2;
}
System.out.println("表达式 : " + exception);
List<String> infixExpressionList = toInfixExpression(exception);
System.out.println("中缀表达式对应的List :" + infixExpressionList);
List<String> sufixExpressionList = parseSuffixExpression(infixExpressionList);
System.out.println("后缀表达式对应的List :" + sufixExpressionList);