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。

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