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后缀表达式适合计算式进行运算,但是人却不太容易写出来,尤其是表达式很长的情况下,因此在开发中,我们需要将 中缀表达式转成后缀表达式。
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具体步骤如下:
- 初始化两个栈:运算符栈s1和储存中间结果的栈s2;
- 从左至右扫描中缀表达式;
- 遇到操作数时,将其压s2;
- 遇到运算符时,比较其与s1栈顶运算符的优先级:
1)如果s1为空,或栈顶运算符为左括号“(”,则直接将此运算符入栈;
2)否则,若优先级比栈顶运算符的高,也将运算符压入s1;
3)否则,将s1栈顶的运算符弹出并压入到s2中,再次转到(4-1)与s1中新的栈顶运算符相比较; - 遇到括号时:
1)如果是左括号“(”,则直接压入s1
2)如果是右括号“)”,则依次弹出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 - 重复步骤2至5,直到表达式的最右边
- 将s1中剩余的运算符依次弹出并压入s2
- 依次弹出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
- 举例说明
- 代码实现
- 思路分析
- 代码实现
// 方法:将中缀表达式转成对应List public static List<String> toInFixExpressionList(String s) { // 定义一个List,存放中缀表达式对应的内容 List<String> ls = new ArrayList<String>(); int index = 0; // 索引,用于遍历中缀表达式字符串 String str = ""; // 对多位数的拼接工作 char c = ' '; // 每遍历到一个字符,就放入到c中 do { // 如果c是一个非数组,就需要加入到ls中 c = s.charAt(index); if (c < 48 || c > 57) { //非数字 ls.add("" + c); index++; } else { // 如果是数字,需要考虑多位数拼接 str = ""; // 先将str清空 '0'=>[48] '9'=>[57] while (index < s.length() && (c = s.charAt(index)) >= 48 && (c = s.charAt(index)) <= 57) { str += c; index++; } ls.add(str); } } while (index < s.length()); return ls; } // 将得到的一个中缀表达式对应的List => 后缀表达式对应的List // 即:ArrayList[1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5] => ArrayList[1,2,3,+,4,*,+,5,-] public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) { // 定义两个栈 Stack<String> s1 = new Stack<String>(); // 符号栈 // 说明:因为s2这个栈,在整个转换过程中,没有pop操作,而且后面我们还需要逆序输出 // 因此比较麻烦,这里我们就不用Stack<String> 直接使用List<String> s2 代替 //Stack<String> s2 = new Stack<String>(); // 储存中间结果s2 List<String> s2 = new ArrayList<String>(); // 遍历ls for (String item : ls) { // 如果是一个数,就加入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")",则依次弹出s1栈顶的运算符,并压入s2,知道遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃 while (!s1.peek().equals("(")) { s2.add(s1.pop()); } s1.pop(); // 将"("小括号弹出s1栈,消除小括号 } else { // 当item优先级小于等于s1栈顶运算符优先级,将s1栈顶的运算符弹出并加入s2,重复该工作 // 问题:缺少一个比较优先级高度的方法 while (s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)) { s2.add(s1.pop()); } // 还需要将item压入栈 s1.push(item); } } // 将s1中剩余的运算符依次弹出并加入s2 while (s1.size() != 0) { s2.add(s1.pop()); } return s2; // 注意因为存放到List,因此按顺序输出就是对应的后缀表达式 }