java代码 常规表达式转逆波兰表达式算法

详细的注释,哪里有问题评论区指出

package com.zy.demo;

import java.sql.Connection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Stack;

/**
 * Copyright:www.zhaoyang.wicp.vip
 * Author:王昭阳 -小明机器人
 * Date:2021/10/12
 * Description:代码版权声明 实现逆波兰计算器
 * 代码思路
 * 先将表达式转换为逆波兰表达式   步骤如下
 * 1.如果遇到‘(’ 直接入S1
 * 2.如果遇到数字直接压入S2
 * 3.如果遇到‘)’,将S1栈顶距离最近知道‘(’元素依次弹出并依次压入S2
 * 4. 如果遇到符号X , X的优先级大于S1栈顶,X压入S1,X的优先级小于或等于S1栈顶进行如下操作
 * S1弹出栈顶元素,并压入S2,直到X优先级大于S1栈顶元素或者该元素为‘(’,再将X压入S1
 * 5.遍历结束之后看S1是否为空,若不为空,依次将S1元素弹出并压入S2
 * 
 * 
 * 
 * 逆波兰表达式计算结果代码思路如下
 * 
 * 从左到右依次遍历  定义一个stack即可
 * 如果是数字,直接压栈,
 * 如果是符号(不是数字),则出栈两次,第一次出栈定义为b ,第二次出栈a  ,然后 a opa b 
 * 栈中剩下一个元素就是结果
 *
 * 
 */
public class PolandClient {
    public static void main(String[] args) {
        String cir = "90+(3-1)*3+10/2";
        ArrayList<String> list_po = getPolandString(cir);//返回逆波兰表达式
        double answer = getAnswer(list_po);
        System.out.println(answer);


    }

    //该字符是否为数字
    public static boolean isNum(char x) {
        if (x >= '0' && x <= '9') {
            return true;
        } else return false;
    }

    //获取符号的优先级
    public static int getPor(char opera) {
        int por = 0;
        if (opera == '+') {
            por = 1;
        }
        if (opera == '-') {
            por = 1;
        }
        if (opera == '*') {

            por = 3;
        }
        if (opera == '/') {
            por = 3;
        }
        if (opera == '#') {
            por = 0;
        }
        return por;


    }

    public static ArrayList<String> getPolandString(String cirString) {
        Stack<String> s1; //定义两个栈 一个符号栈S1 一个操作栈S2
        Stack<String> s2;
        String cir = cirString;
        char[] chars = cir.toCharArray(); //将表达式转换成字节 依次遍历
        s1 = new Stack<>();
        s2 = new Stack<>();
        int index = 0;
        while (true) {  //进行遍历
            int index0 = index;//如果数字大于10,就会用到index0
            StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); // 多次追加数字 用该类比较方便
            if (index == cir.length()) {  //遍历到满足此条件时候 跳出循环
                break;
            } else if (isNum(chars[index0])) {  //是数字的情况下进行 进行如下操作
                stringBuilder.append(chars[index]);//第一个数字追加
                index0++;//向后遍历
                if (index0 == cir.length()) {
                    s2.push(stringBuilder.toString());//如果后面到结尾了,入栈并跳出
                    break;
                }
                while (isNum(chars[index0])) {//后面那个还是数字进行如下操作
                    //是数字的话追加
                    stringBuilder.append(chars[index0]); //追加
                    index++;//指标后移
                    index0++;//后移
                    if (index0 == cir.length()) break;//如果遍历到结尾,跳出循环
                }
                s2.push(stringBuilder.toString());//将结果入栈


            } else if (chars[index] == '(') {//如果遍历到的字符是左括号
                stringBuilder.append(chars[index]);//追加
                s1.push(stringBuilder.toString());//入栈
            } else if (chars[index] == ')') {//如果遍历到的字符是右括号 进行如下操作
                while (true) {//将s1元素出栈,并入s2栈,(前提条件是如若s1出栈的符号是左括号,就将左括号出栈,循环结束)(s1为空栈 同样结束循环)
                    if (!s1.isEmpty()) {//如果s1不是空的
                        String pop = s1.pop();//出栈 判断
                        if (pop.equals("(")) {//若它是左括号 循环结束
                            break;
                        } else {//否则 入s2栈
                            s2.push(pop);
                        }
                    } else {
                        break;
                    }
                }
                //如下是 遍历到运算符的时候
            } else if (chars[index] == '+' || chars[index] == '-' || chars[index] == '*' || chars[index] == '/') {
                if (s1.isEmpty() || getPor(chars[index]) > getPor(s1.peek().toCharArray()[0])) {//如果s1为空或者该优先级大于S1栈顶优先级
                    stringBuilder.append(chars[index]);//追加
                    s1.push(stringBuilder.toString());//s1入栈
                } else if (getPor(chars[index]) <= getPor(s1.peek().toCharArray()[0])) {
                    //如果该优先级 小于等于s1中优先级,进行如下操作
                    while (true) {
                        if (!s1.isEmpty()) {//先判断是否为空
                            String pop = s1.pop(); //弹出S1栈顶元素
                            if (pop.equals("(")) {//判断出栈元素是否为左括号  是
                                s1.push(pop);//将该重新入栈
                                break;
                            } else {
                                s2.push(pop);   //否则入S2
                            }
                        } else {

                            break;
                        }
                    }
                   
                        stringBuilder.append(chars[index]);
                        s1.push(stringBuilder.toString());



                }
            }
            index++;

        }
//遍历结束后  对S1判空循环  依次将S1元素弹出并压入S2
        while (!s1.isEmpty()) {
            String pop = s1.pop();
            s2.push(pop);
        }
        //最后s2依次弹出放S1 ,这样s1出栈的顺序就是原表达式的后缀表示了(逆波兰)
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        while (!s2.isEmpty()) {
            list.add(s2.pop());
        }
        Collections.reverse(list);
        System.out.println(Arrays.asList(list));

        return list;
    }

    //ab+cd-    将逆波兰表达式转 计算出结果
    public static double getAnswer(ArrayList<String> list) {//参数是 逆波兰栈
        Stack<String> s1 = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            String pop = list.get(i); //运算栈
            if (isNum(pop.toCharArray()[0])) {
                s1.push(pop);
            } else {
                String second = s1.pop();
                String first = s1.pop();
                double answer = getAnswer(Double.parseDouble(first), Double.parseDouble(second), pop);
                s1.push(answer + "");
            }
        }

        if (!s1.isEmpty()) {
            String pop = s1.pop();
            return Double.parseDouble(pop);
        } else {
            return 0;
        }


    }

    public static double getAnswer(double a, double b, String c) {
        double answer = 0;
        if (c.equals("+")) {
            answer = a + b;
        } else if (c.equals("-")) {
            answer = a - b;
        } else if (c.equals("*")) {
            answer = a * b;
        } else if (c.equals("/")) {
            answer = a / b;
        }
        return answer;

    }


}
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