public class Calculator {
public static void main(String[] args) {
//完成表达式的运算
String expression = "9800+2*6-2";
//先创建两个栈（数栈和符号栈）
ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
//定义需要的相关变量
int index = 0;
int num1 = 0;
int num2 = 0;
int oper =0; // 接收操作符
int res = 0; //保存运算结果
char ch = ' ';//将每次扫描的char保存到ch
String keepNum = "";//用于拼接多位数
//开始while循环扫描expression
while (true){
//一次得到expression的每一个字符
ch = expression.substring(index,index+1).charAt(0); //每次取一个字符
//判断ch是什么，然后做相应的处理
if (operStack.isOper(ch)){//如果是运算符
//判断当前的符号栈是否为空
if (!operStack.isEmpty()){//当前栈不为空
//当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符，
// 再从符号栈中pop出一个符号，进行运算
// 将得到结果入数栈，然后将当前的操作符入符号栈
if (operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())){
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1,num2,oper);
//把运算结果存入数栈
numStack.push(res);
operStack.push(ch);
}else{
//如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符， 就直接入符号栈
operStack.push(ch);
}
}else{
//如果符号栈为空
operStack.push(ch);
}
}else{
//如果是数字，则直接入数栈
//numStack.push(ch - 48); //单位数 ascii码（字符1对应49）
//问题解决：
//1.当处理多位数时，不能发现是一个数就立即入栈，因为可能是多位数
//2.在处理数时，需要向expression的表达式的index后再看一位，如果是数就进行扫描，如果是符号才入栈
//3.因此我们需要定义一个字符串变量【keepNum】，用于拼接
//处理多位数
keepNum += ch;
//如果ch已经是expression的最后一位，就直接入栈
if (index == expression.length() -1){
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
}else{
//判断下一个字符书不不是数字，如果是数字，就继续扫描；如果是运算符，则入栈
if (operStack.isOper(expression.substring(index+1,index+2).charAt(0))){
//如果后一位是运算符，则入栈 keepNum = "1"或者"123"
numStack.push(Integer.parseInt(keepNum)); // 将字符串转为int类型
//重要！！！【清空keepNum】
keepNum = "";
}
}
}
//让index+1,并判断是否扫描到expression最后
index++;
if (index >= expression.length()){
break;
}
}
//当表达式扫描完毕，就顺序的从数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运行
while (true){
//如果符号栈为空，则计算到最后的结果，数栈中只有一个结果。
if (operStack.isEmpty()){
break;
}
num1 = numStack.pop();
num2 = numStack.pop();
oper = operStack.pop();
res = numStack.cal(num1,num2,oper);
numStack.push(res);
}
int res2 = numStack.pop();
System.out.printf("表达式%s = %d",expression,res2);
}
}
//1.创建一个栈ArrayStack2,需要扩展功能
class ArrayStack2{
private int maxSize; //栈的大小
private int[] stack;//数组模拟栈，数据就放在该数组
private int top = -1;//top表示栈顶，初始化为-1
//构造器
public ArrayStack2(int maxSize){
this.maxSize = maxSize;
//初始化数组
stack = new int[this.maxSize];
}
//（1）判断栈满或栈空
public boolean isFull(){
return top == maxSize - 1;
}
public boolean isEmpty(){
return top == -1;
}
//（2）入栈
public void push(int value){
//先判断栈是否满
if (isFull()){
System.out.println("栈满！！！");
return;
}
//入栈操作
top++;
stack[top] = value;
}
//（3）出栈
public int pop(){
//先判断是否为空
if (isEmpty()){
//由于这块有返回值，因此使用抛出异常处理
throw new RuntimeException("栈空，没有数据！！！");
}
//出栈操作
int value = stack[top];
top--;
return value;
}
//（4）显示栈的情况【遍历栈】，遍历时，需要从栈顶开始显示数据
public void list(){
if (isEmpty()){
System.out.println("占空，没有数据");
return;
}
for (int i = top;i > -1;i--){
System.out.printf("栈顶到栈底的数据依次是：stack[%d]=%d\n",i,stack[i]);
}
}
//返回运算符的优先级，优先级使用数字表示（数字越大，则优先级越大）
public int priority(int oper){
//【假定目前表达式中只有+，-，*，/】
if (oper == '*' || oper == '/'){
return 1;
}else if (oper == '+' || oper == '-'){
return 0;
} else {
return -1;
}
}
//增加一个方法可以返回当前栈顶的值，但是不是真正的pop
public int peek(){
return stack[top];
}
//判断是不是一个运算符
public boolean isOper(char val){
return val == '+' || val =='-' || val == '*' || val == '/';
}
//计算方法
public int cal(int num1,int num2,int oper) {
int res = 0;//res用于存放计算结果
switch (oper) {
case '+':
res = num1 + num2;
break;
case '-':
res = num2 - num1;//注意顺序
break;
case '*':
res = num1 * num2;
break;
case '/':
res = num2 / num1;//注意顺序
break;
}
return res;
}
}
