java 逆波兰表达式算法 逆波兰表达式求值算法

编号150：逆波兰表达式求值

根据 逆波兰表示法，求表达式的值。

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。

说明：

整数除法只保留整数部分。给定逆波兰表达式总是有效的。换句话说，表达式总会得出有效数值且不存在除数为 0 的情况。

示例 1：
输入: ["2", "1", "+", "3", " * "]
输出: 9
解释: 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9

示例 2：
输入: ["4", "13", "5", "/", "+"]
输出: 6
解释: 该算式转化为常见的中缀算术表达式为：(4 + (13 / 5)) = 6

示例 3：
输入: ["10", "6", "9", "3", "+", "-11", " * ", "/", " * ", "17", "+", "5", "+"]
输出: 22
解释:
该算式转化为常见的中缀算术表达式为：
((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5
= ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5
= ((10 * 0) + 17) + 5
= (0 + 17) + 5
= 17 + 5
= 22

逆波兰表达式：是一种后缀表达式
逆波兰表达式主要有以下两个优点：

• 去掉括号后表达式无歧义，上式即便写成 1 2 + 3 4 + * 也可以依据次序计算出正确结果。
• 适合用栈操作运算：遇到数字则入栈；遇到算符则取出栈顶两个数字进行计算，并将结果压入栈中。

思路

//1、将字符串添加到集合中
//2、创建栈 用来当计算容器
//3、遍历集合元素 如果是数字则直接入栈；当遇到符号时 pop出两个数 进行计算 将计算后的结果再入栈
//4、返回最后栈中的元素，就是计算的结果

代码

public class 逆波兰表达式求解 {
    
    public static void main(String[] args) {
        String s = "4 5 * 8 - 60 + 8 2 / +";
       ArrayList<String> list = getListString(s);
        System.out.println(list);
        int i = evalRPN(list);
        System.out.println(i);

    }

 public static int evalRPN(String s) {
        //1、将字符串添加到集合中
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        String[] s1 = s.split(" ");
        for (String s2 : s1) {
            list.add(s2);
        }
        System.out.println(list);
        //2、创建栈 用来当计算容器
        Stack<String> st = new Stack<>();

        //3、遍历集合元素  当遇到符号时 pop出两个数 进行计算 将计算后的结果再入栈；如果时数字则直接入栈
        for (String s2 : s1) {
            if (s2.matches("\\d+")) {//匹配多位数
                st.push(s2);
            } else {
                int num1;
                int num2;
                int res = 0;

                if (s2.equals("+")) {
                    num1 = Integer.parseInt(st.pop());
                    num2 = Integer.parseInt(st.pop());
                    res = num1 + num2;
                } else if (s2 .equals("-") ) {
                    num1 = Integer.parseInt(st.pop());
                    num2 = Integer.parseInt(st.pop());
                    res = num2 - num1;
                } else if (s2.equals("*")) {
                    num1 = Integer.parseInt(st.pop());
                    num2 = Integer.parseInt(st.pop());
                    res = num1 * num2;
                } else if (s2.equals("/")) {
                    num1 = Integer.parseInt(st.pop());
                    num2 = Integer.parseInt(st.pop());
                    res = num2 / num1;
                }else{
                    throw new RuntimeException("运算符错误");
                }
                st.push("" + res);
            }
        }
        //4、返回最后栈中的元素，就是计算的结果
        return Integer.parseInt(st.peek());
    }
}

---

收获

//1.正则表达式匹配多位数
String.matches("\\d+")
//2.字符串不可以用“==”，这样是比较的地址  必须使用equals
s2.equals("+")
//3.将字符串类型转为INT十进制类型 使用Integer.parseInt()
Integer.parseInt(st.pop())
//4.将INT型转为字符串类型
st.push("" + res);