蓝桥杯算法训练 java算法 表达式求值
1将运算式子转化为后缀表达式
2扫描后缀表达式,将数字依次进栈,当到运算符号时,出栈两个数字,进行运算,再将结果放进数字栈中
3最后数字栈最上面得到的即为结果,边扫描边进行运算
4关键点在后缀表达式的转化,下面是后缀表达式的要求
4.1读到运算数字时,直接输出;
4.2栈为空时,读到操作符,直接进栈;
4.3左括号的优先级被视为比所有运算符低,读到左括号,直接进栈;
4.4读到右括号,把栈中左括号上面的元素输出,并把左括号弹出;
4.5读到其他运算符,输出所有优先级大于或等于该运算符的栈顶元素;
4.6最后把栈中剩余的元素一一输出。
4.7后缀表达式中没有()左右两个括号
例如该例子中5+12*(3+5)/7的后缀表达式为5 12 3 5 + * 7 / +
5有了后缀表达式进行计算
5.1、 5 12 3 5 当扫描到+时3 5 出栈进行运算得到8 在进栈 栈中现在有5 12 8
5.2、扫描到*时,12和8出栈,进行运算,得到96,进栈,栈中有5 96
5.3、扫描到7,进栈,栈中有5 96 7
5.4、扫描到/,96和7出栈,进行运算得到13.714....,进栈,栈中有5 13.714....
5.5、扫描到+,5 13.714出栈,进行运算,得到18.714....这就是结果
下面是java代码,已经在蓝桥杯系统验证成功,此算法提示是整除,所以不用考虑小数问题
- import java.util.Collections;
- import java.util.Scanner;
- import java.util.Stack;
- public class Main {
- private Stack<String> houzhuiStack = new Stack<String>();//后缀式栈
- private Stack<Character> yunsuanfuStack = new Stack<Character>();//运算符栈
- private int [] operatPriority = new int[] {0,3,2,1,-1,1,0,2};//运用运算符ASCII码-40做索引的运算符优先级
- public static void main(String[] args) {
- Scanner scanner = new Scanner(System.in);
- String s = scanner.nextLine();
- Main cal = new Main();
- String result = cal.calculate(s);
- System.out.println(result);
- }
- /*
- *2.得到后缀表达式进行运算
- */
- public String calculate(String expression) {
- Stack<String> resultStack = new Stack<String>();
- prepare(expression);
- Collections.reverse(houzhuiStack);//将后缀式栈反转
- String firstValue ,secondValue,currentValue;//参与计算的第一个值,第二个值和算术运算符
- while(!houzhuiStack.isEmpty()) {
- currentValue = houzhuiStack.pop();
- if(!isOperator(currentValue.charAt(0))) {//如果不是运算符则存入操作数栈中
- resultStack.push(currentValue);
- } else {//如果是运算符则从操作数栈中取两个值和该数值一起参与运算
- secondValue = resultStack.pop();
- firstValue = resultStack.pop();
- String tempResult = calculate(firstValue, secondValue, currentValue.charAt(0));
- resultStack.push(tempResult);
- }
- }
- return resultStack.pop();
- }
- /**
- * 1数据准备阶段将表达式转换成为后缀式栈
- */
- private void prepare(String expression) {
- yunsuanfuStack.push(',');//运算符放入栈底元素逗号,此符号优先级最低
- char[] arr = expression.toCharArray();
- int currentIndex = 0;//当前字符的位置
- int count = 0;//上次算术运算符到本次算术运算符的字符的长度便于或者之间的数值
- char currentOp ,peekOp;//当前操作符和栈顶操作符
- for(int i=0;i<arr.length;i++) {
- currentOp = arr[i];
- if(isOperator(currentOp)) {//如果当前字符是运算符
- if(count > 0) {
- houzhuiStack.push(new String(arr,currentIndex,count));//取两个运算符之间的数字
- }
- peekOp = yunsuanfuStack.peek();
- if(currentOp == ')') {//遇到反括号则将运算符栈中的元素移除到后缀式栈中直到遇到左括号
- while(yunsuanfuStack.peek() != '(') {
- houzhuiStack.push(String.valueOf(yunsuanfuStack.pop()));
- }
- yunsuanfuStack.pop();
- } else {
- while(currentOp != '(' && peekOp != ',' && compare(currentOp,peekOp) ) {
- houzhuiStack.push(String.valueOf(yunsuanfuStack.pop()));
- peekOp = yunsuanfuStack.peek();
- }
- yunsuanfuStack.push(currentOp);
- }
- count = 0;
- currentIndex = i+1;
- } else {
- count++;
- }
- }
- if(count > 1 || (count == 1 && !isOperator(arr[currentIndex]))) {//最后一个字符不是括号或者其他运算符的则加入后缀式栈中
- houzhuiStack.push(new String(arr,currentIndex,count));
- }
- while(yunsuanfuStack.peek() != ',') {
- houzhuiStack.push(String.valueOf( yunsuanfuStack.pop()));//将操作符栈中的剩余的元素添加到后缀式栈中
- }
- }
- /**
- * 判断是否为算术符号
- */
- private boolean isOperator(char c) {
- return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/' || c == '(' ||c == ')';
- }
- /**
- * 利用ASCII码-40做下标去算术符号优先级
- */
- public boolean compare(char cur,char peek) {// 如果是peek优先级高于cur,返回true,默认都是peek优先级要低
- boolean result = false;
- if(operatPriority[(peek)-40] >= operatPriority[(cur) - 40]) {
- result = true;
- }
- return result;
- }
- /**
- * 按照给定的算术运算符做计算
- */
- private String calculate(String firstValue,String secondValue,char currentOp) {
- String result = "";
- switch(currentOp) {
- case '+':
- result = String.valueOf(ArithHelper.add(firstValue, secondValue));
- break;
- case '-':
- result = String.valueOf(ArithHelper.sub(firstValue, secondValue));
- break;
- case '*':
- result = String.valueOf(ArithHelper.mul(firstValue, secondValue));
- break;
- case '/':
- result = String.valueOf(ArithHelper.div(firstValue, secondValue));
- break;
- }
- return result;
- }
- static class ArithHelper {
- // 这个类不能实例化
- private ArithHelper() {
- }
- /**
- * 提供精确的加法运算。
- * @param v1 被加数
- * @param v2 加数
- * @return 两个参数的和
- */
- public static String add(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return String.valueOf(b1.add(b2).intValue());
- }
- /**
- * 提供精确的减法运算。
- * @param v1 被减数
- * @param v2 减数
- * @return 两个参数的差
- */
- public static String sub(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return String.valueOf(b1.subtract(b2).intValue());
- }
- /**
- * 提供精确的乘法运算。
- * @param v1
- * 被乘数
- * @param v2
- * 乘数
- * @return 两个参数的积
- */
- public static String mul(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return String.valueOf(b1.multiply(b2).intValue());
- }
- /**
- * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到 小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
- * @param v1
- * 被除数
- * @param v2
- * 除数
- * @return 两个参数的商
- */
- public static String div(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return String.valueOf(b1.divideToIntegralValue(b2).intValue());
- }
- }
- }
下面的代码是考虑了不识字整除的情况。仅供参考
- import java.util.Collections;
- import java.util.Scanner;
- import java.util.Stack;
- public class 表达式求值 {
- private Stack<String> houzhuiStack = new Stack<String>();//后缀式栈
- private Stack<Character> yunsuanfuStack = new Stack<Character>();//运算符栈
- private int [] operatPriority = new int[] {0,3,2,1,-1,1,0,2};//运用运算符ASCII码-40做索引的运算符优先级
- public static void main(String[] args) {
- Scanner scanner = new Scanner(System.in);
- String s = scanner.nextLine();
- 表达式求值 cal = new 表达式求值();
- double result = cal.calculate(s);
- System.out.println(result);
- }
- /*
- *2.得到后缀表达式进行运算
- */
- public double calculate(String expression) {
- Stack<String> resultStack = new Stack<String>();
- prepare(expression);
- Collections.reverse(houzhuiStack);//将后缀式栈反转
- String firstValue ,secondValue,currentValue;//参与计算的第一个值,第二个值和算术运算符
- while(!houzhuiStack.isEmpty()) {
- currentValue = houzhuiStack.pop();
- if(!isOperator(currentValue.charAt(0))) {//如果不是运算符则存入操作数栈中
- resultStack.push(currentValue);
- } else {//如果是运算符则从操作数栈中取两个值和该数值一起参与运算
- secondValue = resultStack.pop();
- firstValue = resultStack.pop();
- String tempResult = calculate(firstValue, secondValue, currentValue.charAt(0));
- resultStack.push(tempResult);
- }
- }
- return Double.valueOf(resultStack.pop());
- }
- /**
- * 1数据准备阶段将表达式转换成为后缀式栈
- */
- private void prepare(String expression) {
- yunsuanfuStack.push(',');//运算符放入栈底元素逗号,此符号优先级最低
- char[] arr = expression.toCharArray();
- int currentIndex = 0;//当前字符的位置
- int count = 0;//上次算术运算符到本次算术运算符的字符的长度便于或者之间的数值
- char currentOp ,peekOp;//当前操作符和栈顶操作符
- for(int i=0;i<arr.length;i++) {
- currentOp = arr[i];
- if(isOperator(currentOp)) {//如果当前字符是运算符
- if(count > 0) {
- houzhuiStack.push(new String(arr,currentIndex,count));//取两个运算符之间的数字
- }
- peekOp = yunsuanfuStack.peek();
- if(currentOp == ')') {//遇到反括号则将运算符栈中的元素移除到后缀式栈中直到遇到左括号
- while(yunsuanfuStack.peek() != '(') {
- houzhuiStack.push(String.valueOf(yunsuanfuStack.pop()));
- }
- yunsuanfuStack.pop();
- } else {
- while(currentOp != '(' && peekOp != ',' && compare(currentOp,peekOp) ) {
- houzhuiStack.push(String.valueOf(yunsuanfuStack.pop()));
- peekOp = yunsuanfuStack.peek();
- }
- yunsuanfuStack.push(currentOp);
- }
- count = 0;
- currentIndex = i+1;
- } else {
- count++;
- }
- }
- if(count > 1 || (count == 1 && !isOperator(arr[currentIndex]))) {//最后一个字符不是括号或者其他运算符的则加入后缀式栈中
- houzhuiStack.push(new String(arr,currentIndex,count));
- }
- while(yunsuanfuStack.peek() != ',') {
- houzhuiStack.push(String.valueOf( yunsuanfuStack.pop()));//将操作符栈中的剩余的元素添加到后缀式栈中
- }
- }
- /**
- * 判断是否为算术符号
- */
- private boolean isOperator(char c) {
- return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/' || c == '(' ||c == ')';
- }
- /**
- * 利用ASCII码-40做下标去算术符号优先级
- */
- public boolean compare(char cur,char peek) {// 如果是peek优先级高于cur,返回true,默认都是peek优先级要低
- boolean result = false;
- if(operatPriority[(peek)-40] >= operatPriority[(cur) - 40]) {
- result = true;
- }
- return result;
- }
- /**
- * 按照给定的算术运算符做计算
- */
- private String calculate(String firstValue,String secondValue,char currentOp) {
- String result = "";
- switch(currentOp) {
- case '+':
- result = String.valueOf(ArithHelper.add(firstValue, secondValue));
- break;
- case '-':
- result = String.valueOf(ArithHelper.sub(firstValue, secondValue));
- break;
- case '*':
- result = String.valueOf(ArithHelper.mul(firstValue, secondValue));
- break;
- case '/':
- result = String.valueOf(ArithHelper.div(firstValue, secondValue));
- break;
- }
- return result;
- }
- static class ArithHelper {
- // 默认除法运算精度
- private static final int DEF_DIV_SCALE = 16;
- // 这个类不能实例化
- private ArithHelper() {
- }
- /**
- * 提供精确的加法运算。
- * @param v1 被加数
- * @param v2 加数
- * @return 两个参数的和
- */
- public static double add(double v1, double v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v1));
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v2));
- return b1.add(b2).doubleValue();
- }
- public static double add(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return b1.add(b2).doubleValue();
- }
- /**
- * 提供精确的减法运算。
- * @param v1 被减数
- * @param v2 减数
- * @return 两个参数的差
- */
- public static double sub(double v1, double v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v1));
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v2));
- return b1.subtract(b2).doubleValue();
- }
- public static double sub(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return b1.subtract(b2).doubleValue();
- }
- /**
- * 提供精确的乘法运算。
- * @param v1
- * 被乘数
- * @param v2
- * 乘数
- * @return 两个参数的积
- */
- public static double mul(double v1, double v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v1));
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v2));
- return b1.multiply(b2).doubleValue();
- }
- public static double mul(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return b1.multiply(b2).doubleValue();
- }
- /**
- * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到 小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
- * @param v1
- * 被除数
- * @param v2
- * 除数
- * @return 两个参数的商
- */
- public static double div(double v1, double v2) {
- return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
- }
- public static double div(String v1, String v2) {
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(v1);
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(v2);
- return b1.divide(b2, DEF_DIV_SCALE, java.math.BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
- }
- /**
- * 提供(相对)精确的除法运算。当发生除不尽的情况时,由scale参数指 定精度,以后的数字四舍五入。
- * @param v1 被除数
- * @param v2 除数
- * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
- * @return 两个参数的商
- */
- public static double div(double v1, double v2, int scale) {
- if (scale < 0) {
- throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
- }
- java.math.BigDecimal b1 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v1));
- java.math.BigDecimal b2 = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v2));
- return b1.divide(b2, scale, java.math.BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
- }
- /**
- * 提供精确的小数位四舍五入处理。
- * @param v 需要四舍五入的数字
- * @param scale 小数点后保留几位
- * @return 四舍五入后的结果
- */
- public static double round(double v, int scale) {
- if (scale < 0) {
- throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
- }
- java.math.BigDecimal b = new java.math.BigDecimal(Double.toString(v));
- java.math.BigDecimal one = new java.math.BigDecimal("1");
- return b.divide(one, scale, java.math.BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
- }
- public static double round(String v, int scale) {
- if (scale < 0) {
- throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
- }
- java.math.BigDecimal b = new java.math.BigDecimal(v);
- java.math.BigDecimal one = new java.math.BigDecimal("1");
- return b.divide(one, scale, java.math.BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
- }
- }
- }
蓝桥杯算法训练 java算法 表达式求值的更多相关文章
- leetcode算法学习----逆波兰表达式求值(后缀表达式)
下面题目是LeetCode算法:逆波兰表达式求值(java实现) 逆波兰表达式即后缀表达式. 题目: 有效的运算符包括 +, -, *, / .每个运算对象可以是整数,也可以是另一个逆波兰表达式.同 ...
- Java描述表达式求值的两种解法:双栈结构和二叉树
Java描述表达式求值的两种解法:双栈结构和二叉树 原题大意:表达式求值 求一个非负整数四则混合运算且含嵌套括号表达式的值.如: # 输入: 1+2*(6/2)-4 # 输出: 3.0 数据保证: 保 ...
- [Java]算术表达式求值之二(中序表达式转后序表达式方案,支持小数)
Inlet类,入口类,这个类的主要用途是验证用户输入的算术表达式: package com.hy; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOEx ...
- [Java]算术表达式求值之三(中序表达式转二叉树方案 支持小数)
Entry类 这个类对表达式的合法性进行了粗筛: package com.hy; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; ...
- java实现表达式求值 (20 分)-------非递归版
Dr.Kong设计的机器人卡多掌握了加减法运算以后,最近由学会了一些简单的函数求值.比如,它知道函数min(20, 23)的值是20, add(10, 98)的值是108等等.经过训练,Dr.Kong ...
- [Java]算术表达式求值之一(中序表达式转后序表达式方案)
第二版请见:https://www.cnblogs.com/xiandedanteng/p/11451359.html 入口类,这个类的主要用途是粗筛用户输入的算术表达式: package com.h ...
- 【算法】E.W.Dijkstra算术表达式求值
算术表达式求值 我们要学习的一个栈的用例同时也是展示泛型的应用的一个经典例子,就是用来计算算术表达式的值,例如 ( 1 + ( ( 2 + 3 ) * ( 4 * 5 ) ) ) 如果将4乘以5,把3 ...
- Dijkstra的双栈算术表达式求值算法
这次来复习一下Dijkstra的双栈算术表达式求值算法,其实这就是一个计算器的实现,但是这里用到了不一样的算法,同时复习了栈. 主体思想就是将每次输入的字符和数字分别存储在两个栈中.每遇到一个单次结束 ...
- [algorithm] Dijkstra双栈算法表达式求值算法
一.原理 Dijkstra所做的一个算法,双栈求值,用两个栈(一个保存运算符,一个用于保存操作数), 表达式由括号,运算符和操作数组成. (1).将操作数压入操作数栈 (2).将运算符压入运算符栈: ...
随机推荐
- FileZilla Server配置
1.在服务器上安装并配置服务端: 安装过程这里不再赘述,一直下一步,在跳出弹窗时勾选“Always connect to this server”,然后点击“Connect”即可(密码可自行设置) 之 ...
- MySQL事物回滚
#commit.rollback用来确保数据库有足够的剩余空间:#commi.rollback只能用于DML操作,即insert.update.delet;#rollback操作撤销上一个commit ...
- ofdm理解(转载)
说明:以下文字,灰色为吹水文,黑色为正文,蓝色为采用实际应用中的参数所作的说明. 起因是这样的.时间回到07年底,4G方兴之时,同桌隔壁的隔壁"小白"同学说看不太明白OFDMA的原 ...
- 实例-QPSK的fpga实现
- spring boot 使用spring.resources.static-locations 分离系统模版&&资源文件
方便我们将资源配置以及模版&&静态文件分离出来,而不是打包在一起,比如以下的一个demo 参考配置: server.port=8006 spring.application.name= ...
- phpstrom主题
http://phpstorm-themes.com/ 安装方法 JAR文件 导航->file->Import Settings->然后选择你刚才下载的JAR文件->点击确认- ...
- python笔试面试题_视频中(待完善)
一.选择填空题 1. 用一行代码交换a,b的值 a,b = 1,2 print(a,b) a,b = b,a print(a,b) 2. 元祖中有一个元素,有逗号则类型是元祖,无逗号则是远数据类型 t ...
- NanoPiM1开箱测试
等了快一周了,终于那M1与那外壳一起给我寄过来了. 上午收到,开箱图就不亮了,来一上好电的图! 一同购买来的MSD卡里什么也没有,上电测试时只看到绿色的灯微微亮(这是一个BUG吗!!!!哈哈). 所以 ...
- GNU Radio: 自定义 block 实例
综述 本文通过在GNU Radio 中编写一个block的例子,系统介绍创建一个block的过程.该 block 的功能是可以在GRC中通过滑块(WX GUI Slider)来实时改变信号源(Sign ...
- 用js实现屏蔽F12、鼠标右击、鼠标左击
function window.onhelp(){return false} //屏蔽F1帮助 document.onkeydown = function(){ if(window.event &am ...