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Java实现计算器程序：代码案例分享

2023-06-17 09:13:16 深夜i -- --

Java 计算器栈数据结构

Java语言在计算程序开发中，由于其灵活、易用、高效的特性，被广泛应用于众多的领域当中。本文就为大家分享一款简易的Java计算器程序，不仅可以满足日常的计算需求，还可以辅助开发人员实践和掌握Java语言的相关知识点。

计算器程序主要功能包括：加减乘除和括号运算。这里我们将其分为三个部分：表达式输入、表达式计算和结果输出，具体实现如下。

1.表达式输入

很多时候，计算器程序的表达式输入采用中缀表达式方式，需要将中缀表达式转化为后缀表达式才能进行计算。在Java中，我们可以通过栈实现后缀表达式的转换。

以下为表达式输入的Java代码：


public static String toPostfix(String infix) {
  Stack
  stack = new Stack<>();
 
  StringBuilder postfix = new StringBuilder();
  char c;
  for (int i = 0; i < infix.length(); i++) {
    c = infix.charAt(i);
    switch (c) {
      case '+':
      case '-':
        while (!stack.isEmpty() && stack.peek() != '(') {
          postfix.append(stack.pop());
        }
        stack.push(c);
        break;
      case '*':
      case '/':
        while (!stack.isEmpty() && (stack.peek() == '*' || stack.peek() == '/')) {
          postfix.append(stack.pop());
        }
        stack.push(c);
        break;
      case '(':
        stack.push(c);
        break;
      case ')':
        while (!stack.isEmpty() && stack.peek() != '(') {
          postfix.append(stack.pop());
        }
        stack.pop();
        break;
      default:
        while (i < infix.length() && Character.isDigit(infix.charAt(i))) {
          postfix.append(infix.charAt(i++));
        }
        postfix.append(' ');
        i--;
        break;
    }
  }
  while (!stack.isEmpty()) {
    postfix.append(stack.pop());
  }
  return postfix.toString();
}

2.表达式计算

通过前面的转换，我们已经得到了后缀表达式，下面就可以通过栈计算该表达式的值了。具体实现如下：


public static double calculate(String postfix) {
  Stack
  stack = new Stack<>();
 
  double a, b;
  for (int i = 0; i < postfix.length(); i++) {
    char c = postfix.charAt(i);
    if (c == ' ') continue;
    if (Character.isDigit(c)) {
      int j = i;
      while (j < postfix.length() && Character.isDigit(postfix.charAt(j))) {
        j++;
      }
      stack.push(Double.parseDouble(postfix.substring(i, j)));
      i = j - 1;
    } else {
      b = stack.pop();
      a = stack.pop();
      switch (c) {
        case '+':
          stack.push(a + b);
          break;
        case '-':
          stack.push(a - b);
          break;
        case '*':
          stack.push(a * b);
          break;
        case '/':
          stack.push(a / b);
          break;
        default:
          break;
      }
    }
  }
  return stack.pop();
}

3.结果输出

最后，我们将计算结果输出即可，代码如下：


public static void main(String[] args) {
  String infix = "2*(3+4)-5/6";
  String postfix = toPostfix(infix);
  double result = calculate(postfix);
  System.out.println(result);
}

上面的代码将输出运算结果，本篇文章就分享到这里。通过该实例，相信读者可以更好的理解Java语言的基本语法以及栈等数据结构的运用。

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