蓝桥杯 表达式计算

蓝桥杯 表达式计算

题目

输入一个只包含加减乖除和括号的合法表达式,求表达式的值。其中除表示整除。

输入格式

输入一行,包含一个表达式。

输出格式

输出这个表达式的值。

输入样例

1
1-2+3*(4-5)

输出样例

1
-4

数据规模和约定

表达式长度不超过100,表达式运算合法且运算过程都在int内进行。

思路

我居然手动实现了两个栈类!!!

  1. 预处理:如果前面是一个负号,需要在前面加一个0,使得表达式更加规范
  2. 遍历字符串
    1. 如果是数字则压栈(前面有数字则弹出合并再压栈)
    2. 如果是左括号,压栈
    3. 如果是右括号,弹出数据,计算后再压栈,再循环弹出,计算压栈直操作符栈为空或者为左括号。
    4. 如果是操作符,先压栈,然后判断符号优先级,如果优先级比较大,就先取出数据计算,然后压栈。
  3. 遍历完毕,计算剩下的表达式,直到操作符栈为空即为最后结果。
  4. 我做了float。理论上可以计算小数。

代码

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import java.util.Scanner;

class CharStack {
private int maxSize;// 栈的大小
private int top;
private char[] arr;

public CharStack(int size) {
maxSize = size;
top = -1;
arr = new char[maxSize];
}
public void push(char value) {
// 压入数据
arr[++top] = value;
}
public char pop() {
// 弹出数据
char a = arr[top];
top--;
return a;

}
public char peek() {
if(isEmpty()){
return 0;
}
// 访问栈顶元素
return arr[top];
}
public boolean isFull() {
// 栈是否满了
return maxSize - 1 == top;
}
public boolean isEmpty() {
// 栈是否为空
return top == -1;
}
}

class FloatStack {
private int maxSize;// 栈的大小
private int top;
private float[] arr;

public FloatStack(int size) {
maxSize = size;
top = -1;
arr = new float[maxSize];
}
public void push(float value) {
// 压入数据
arr[++top] = value;
}
public float pop() {
// 弹出数据
float a = arr[top];
top--;
return a;

}
public float peek() {
if(isEmpty()){
return 0;
}
// 访问栈顶元素
return arr[top];
}
public boolean isFull() {
// 栈是否满了
return maxSize - 1 == top;
}
public boolean isEmpty() {
// 栈是否为空
return top == -1;
}
}

public class Main {
public static final int DEFAULT_STACK_SIZE = 100;
//判断是否为数字
private static Boolean isInt(char c){
return (c>47&&c<58)?true:false;
}
//判断是否为操作符
private static Boolean isOperater(char c){
return (c=='+'||c=='-'||c=='*'||c=='/')?true:false;
}
//计算操作符的优先级
private static Boolean isBigger(char c,char d){
int sc = (c=='*'||c=='/')?1:0;
int sd = (d=='*'||d=='/')?1:0;
if(c=='('||c==')'||d=='('||d==')'){
return false;
}else if(sc>=sd){
return true;
}else{
return false;
}
}
//计算
private static float doCalc(char o,float j,float k){
//System.out.print("计算:"+j+o+k+"=");
float result = 0;
if (o == '+') {
result = j+k;
}
if (o == '-') {
result = j-k;
}
if (o == '*') {
result = j*k;
}
if (o == '/') {
result = j/k;
}
//System.out.println(result);
return result;
}
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String bdss = scanner.nextLine();
char[] bds = bdss.toCharArray();
if(bds[0] == '-'){
bds = "0".concat(bdss).toCharArray();
}
scanner.close();
//操作符栈
CharStack operator = new CharStack(DEFAULT_STACK_SIZE);
//操作数栈
FloatStack operand = new FloatStack(DEFAULT_STACK_SIZE);
//依次取字符
for(int i = 0;i<bds.length;i++){
if(isInt(bds[i])){
if(i!=0&&isInt(bds[i-1])){
float a = operand.pop();
operand.push(a*10+(bds[i]-48));
}else {
operand.push((bds[i])-48);
}
continue;
}
if('(' == bds[i]){
operator.push(bds[i]);
continue;
}
if(')' == bds[i]){
while(!operator.isEmpty()&&operator.peek()!='('){
char op = operator.pop();
float j = operand.pop();
float k = operand.pop();
float result = doCalc(op, k, j);
if(result<0&&operator.peek()=='-'){
result = -result;
if(operator.peek()=='-'){
operator.pop();
operator.push('+');
}
}
operand.push(result);
}
if(operator.peek()=='('){
operator.pop();
}
continue;
}
if(isOperater(bds[i])){
if(bds[i] == '-' && bds[i-1] == '('){
operand.push(0);
}
while(isBigger(operator.peek(), bds[i])&&(!operator.isEmpty())){
char op = operator.pop();
float j = operand.pop();
float k = operand.pop();
float result = doCalc(op, k, j);
if(result<0&&operator.peek()=='-'){
result = -result;
if(operator.peek()=='-'){
operator.pop();
operator.push('+');
}
}
operand.push(result);
}
operator.push(bds[i]);
continue;
}

}
while(!operator.isEmpty()){
char op = operator.pop();
float j = operand.pop();
float k = operand.pop();
float result = doCalc(op, k, j);
if(result<0&&operator.peek()=='-'){
result = -result;
if(operator.peek()=='-'){
operator.pop();
operator.push('+');
}
}
operand.push(result);
}
System.out.println((int)operand.peek());
}
}
文章作者: Shengyaqingfeng
文章链接: https://creazyboyone.github.io/lqb419/
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