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    考虑空格、小数等等多种因素。

    1. package com.atguigu.stack;
    3. public class Calculator {
    5.     public static void main(String[] args) {
    6.         //根据前面老师思路，完成表达式的运算
    7.         String expression = "7*2*2-5+1-5+3-4"; // 15//如何处理多位数的问题？
    8.         //创建两个栈，数栈，一个符号栈
    9.         ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
    10.         ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
    11.         //定义需要的相关变量
    12.         int index = 0;//用于扫描
    13.         int num1 = 0; 
    14.         int num2 = 0;
    15.         int oper = 0;
    16.         int res = 0;
    17.         char ch = ' '; //将每次扫描得到char保存到ch
    18.         String keepNum = ""; //用于拼接 多位数
    19.         //开始while循环的扫描expression
    20.         while(true) {
    21.             //依次得到expression 的每一个字符
    22.             ch = expression.substring(index, index+1).charAt(0);
    23.             //判断ch是什么，然后做相应的处理
    24.             if(operStack.isOper(ch)) {//如果是运算符
    25.                 //判断当前的符号栈是否为空
    26.                 if(!operStack.isEmpty()) {
    27.                     //如果符号栈有操作符，就进行比较,如果当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符,就需要从数栈中pop出两个数,
    28.                     //在从符号栈中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
    29.                     if(operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {
    30.                         num1 = numStack.pop();
    31.                         num2 = numStack.pop();
    32.                         oper = operStack.pop();
    33.                         res = numStack.cal(num1, num2, oper);
    34.                         //把运算的结果如数栈
    35.                         numStack.push(res);
    36.                         //然后将当前的操作符入符号栈
    37.                         operStack.push(ch);
    38.                     } else {
    39.                         //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.
    40.                         operStack.push(ch);
    41.                     }
    42.                 }else {
    43.                     //如果为空直接入符号栈..
    44.                     operStack.push(ch); // 1 + 3
    45.                 }
    46.             } else { //如果是数，则直接入数栈
    48.                 //numStack.push(ch - 48); //? "1+3" '1' => 1
    49.                 //分析思路
    50.                 //1. 当处理多位数时，不能发现是一个数就立即入栈，因为他可能是多位数
    51.                 //2. 在处理数，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
    52.                 //3. 因此我们需要定义一个变量 字符串，用于拼接
    54.                 //处理多位数
    55.                 keepNum += ch;
    57.                 //如果ch已经是expression的最后一位，就直接入栈
    58.                 if (index == expression.length() - 1) {
    59.                     numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
    60.                 }else{
    62.                     //判断下一个字符是不是数字，如果是数字，就继续扫描，如果是运算符，则入栈
    63.                     //注意是看后一位，不是index++
    64.                     if (operStack.isOper(expression.substring(index+1,index+2).charAt(0))) {
    65.                         //如果后一位是运算符，则入栈 keepNum = "1" 或者 "123"
    66.                         numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
    67.                         //重要的!!!!!!, keepNum清空
    68.                         keepNum = "";
    70.                     }
    71.                 }
    72.             }
    73.             //让index + 1, 并判断是否扫描到expression最后.
    74.             index++;
    75.             if (index >= expression.length()) {
    76.                 break;
    77.             }
    78.         }
    80.         //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.
    81.         while(true) {
    82.             //如果符号栈为空，则计算到最后的结果, 数栈中只有一个数字【结果】
    83.             if(operStack.isEmpty()) {
    84.                 break;
    85.             }
    86.             num1 = numStack.pop();
    87.             num2 = numStack.pop();
    88.             oper = operStack.pop();
    89.             res = numStack.cal(num1, num2, oper);
    90.             numStack.push(res);//入栈
    91.         }
    92.         //将数栈的最后数，pop出，就是结果
    93.         int res2 = numStack.pop();
    94.         System.out.printf("表达式 %s = %d", expression, res2);
    95.     }
    97. }
    99. //先创建一个栈,直接使用前面创建好
    100. //定义一个 ArrayStack2 表示栈, 需要扩展功能
    101. class ArrayStack2 {
    102.     private int maxSize; // 栈的大小
    103.     private int[] stack; // 数组，数组模拟栈，数据就放在该数组
    104.     private int top = -1;// top表示栈顶，初始化为-1
    106.     //构造器
    107.     public ArrayStack2(int maxSize) {
    108.         this.maxSize = maxSize;
    109.         stack = new int[this.maxSize];
    110.     }
    112.     //增加一个方法，可以返回当前栈顶的值, 但是不是真正的pop
    113.     public int peek() {
    114.         return stack[top];
    115.     }
    117.     //栈满
    118.     public boolean isFull() {
    119.         return top == maxSize - 1;
    120.     }
    121.     //栈空
    122.     public boolean isEmpty() {
    123.         return top == -1;
    124.     }
    125.     //入栈-push
    126.     public void push(int value) {
    127.         //先判断栈是否满
    128.         if(isFull()) {
    129.             System.out.println("栈满");
    130.             return;
    131.         }
    132.         top++;
    133.         stack[top] = value;
    134.     }
    135.     //出栈-pop, 将栈顶的数据返回
    136.     public int pop() {
    137.         //先判断栈是否空
    138.         if(isEmpty()) {
    139.             //抛出异常
    140.             throw new RuntimeException("栈空，没有数据~");
    141.         }
    142.         int value = stack[top];
    143.         top--;
    144.         return value;
    145.     }
    146.     //显示栈的情况[遍历栈]， 遍历时，需要从栈顶开始显示数据
    147.     public void list() {
    148.         if(isEmpty()) {
    149.             System.out.println("栈空，没有数据~~");
    150.             return;
    151.         }
    152.         //需要从栈顶开始显示数据
    153.         for(int i = top; i >= 0 ; i--) {
    154.             System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i, stack[i]);
    155.         }
    156.     }
    157.     //返回运算符的优先级，优先级是程序员来确定, 优先级使用数字表示
    158.     //数字越大，则优先级就越高.
    159.     public int priority(int oper) {
    160.         if(oper == '*' || oper == '/'){
    161.             return 1;
    162.         } else if (oper == '+' || oper == '-') {
    163.             return 0;
    164.         } else {
    165.             return -1; // 假定目前的表达式只有 +, - , * , /
    166.         }
    167.     }
    168.     //判断是不是一个运算符
    169.     public boolean isOper(char val) {
    170.         return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
    171.     }
    172.     //计算方法
    173.     public int cal(int num1, int num2, int oper) {
    174.         int res = 0; // res 用于存放计算的结果
    175.         switch (oper) {
    176.         case '+':
    177.             res = num1 + num2;
    178.             break;
    179.         case '-':
    180.             res = num2 - num1;// 注意顺序
    181.             break;
    182.         case '*':
    183.             res = num1 * num2;
    184.             break;
    185.         case '/':
    186.             res = num2 / num1;
    187.             break;
    188.         default:
    189.             break;
    190.         }
    191.         return res;
    192.     }
    194. }