用简单java实现调度场算法的计算器,并且详细解释每个步骤。
时间: 2024-05-08 13:16:33 浏览: 14
调度场算法是一种用于计算数学表达式的算法,它通过将表达式转换成逆波兰表达式来进行计算。Java语言可以通过栈的数据结构来实现这种算法。
以下是简单Java语言实现调度场算法的计算器的步骤:
1. 定义一个栈来存储运算符和操作数。
2. 将表达式转换成字符数组,依次遍历每个字符。
3. 如果遇到操作数,将其压入栈中。
4. 如果遇到运算符,将其与栈顶的运算符进行比较。如果栈顶的运算符优先级高于当前运算符,则将栈顶的运算符弹出并进行计算。重复此步骤,直到当前运算符的优先级高于栈顶的运算符或者栈为空。将当前运算符压入栈中。
5. 如果遇到左括号,将其压入栈中。
6. 如果遇到右括号,则弹出栈中的运算符并进行计算,直到遇到左括号为止。左括号和右括号不需要压入栈中。
7. 遍历完整个表达式后,将栈中的运算符依次弹出并进行计算,直到栈为空。
8. 计算结果即为最终结果。
以下是一个简单的Java代码实现:
```java
import java.util.Stack;
public class Calculator {
public static int calculate(String expression) {
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
char[] chars = expression.toCharArray();
for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
char c = chars[i];
if (Character.isDigit(c)) { // 如果是数字
int num = c - '0';
while (i + 1 < chars.length && Character.isDigit(chars[i + 1])) { // 处理多位数字
num = num * 10 + (chars[i + 1] - '0');
i++;
}
stack.push(num);
} else if (c == '(') { // 如果是左括号
stack.push(-1);
} else if (c == ')') { // 如果是右括号
int num = stack.pop();
int result = 0;
while (num != -1) { // 计算括号内的表达式
result += num;
num = stack.pop();
}
stack.push(result);
} else if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') { // 如果是运算符
while (!stack.isEmpty() && stack.peek() != -1 && getPriority(stack.peek()) >= getPriority(c)) { // 比较优先级
int operand2 = stack.pop();
int operand1 = stack.pop();
int result = calculateByOperator(operand1, operand2, stack.pop());
stack.push(result);
}
stack.push((int)c);
}
}
int result = 0;
while (!stack.isEmpty()) { // 计算最终结果
result += stack.pop();
}
return result;
}
private static int calculateByOperator(int operand1, int operand2, int operator) {
switch (operator) {
case '+':
return operand1 + operand2;
case '-':
return operand1 - operand2;
case '*':
return operand1 * operand2;
case '/':
return operand1 / operand2;
default:
throw new IllegalArgumentException("Invalid operator");
}
}
private static int getPriority(int operator) {
switch (operator) {
case '+':
case '-':
return 1;
case '*':
case '/':
return 2;
default:
return 0;
}
}
}
```
该代码实现了一个简单的调度场算法的计算器,可以处理包含括号、加减乘除的表达式。其中,calculate方法接收一个表达式字符串,返回计算结果。具体实现中,使用栈来存储运算符和操作数,遍历表达式字符串的每个字符,根据字符的类型进行不同的处理。如果是数字,将其转换成整数并压入栈中;如果是左括号,将其压入栈中;如果是右括号,弹出栈中的元素并计算括号内的表达式;如果是运算符,则比较其与栈顶运算符的优先级,如果栈顶运算符的优先级高于等于当前运算符,则弹出并计算栈顶运算符;否则,将当前运算符压入栈中。最后,遍历完整个表达式后,将栈中的运算符依次弹出并计算,最终得到计算结果。