使用Java函数来实现逆波兰表达式求值算法
逆波兰表达式是一种常用于计算机程序中的表达式表示方法。逆波兰表达式又称后缀表达式,其表达式中操作符在操作数之后,对于一个给定的逆波兰表达式,我们可以通过栈来进行求值。
逆波兰表达式的求值过程主要包括以下步骤:
1. 从左至右遍历表达式中的每个元素。
2. 如果元素是一个操作数,则将其压入栈中。
3. 如果元素是一个操作符,则弹出栈顶的两个操作数,进行相应的计算,并将计算结果压入栈中。
4. 重复上述步骤,直到表达式中的所有元素都被处理。最后栈中剩下的元素即为表达式的计算结果。
下面我们来看一下如何使用Java函数来实现逆波兰表达式求值算法。
实现步骤:
第一步:定义一个方法,传入逆波兰表达式的字符串数组,返回表达式的计算结果。如下:
public static int evaluateReversePolishNotation(String[] tokens) {
}
第二步:定义一个栈来存储操作数。如下:
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
第三步:循环遍历字符串数组中的每个元素,并进行相应的处理。代码如下:
for (String token : tokens) {
}
第四步:当元素是操作数时,将其转换为整数,并将其入栈。代码如下:
if (isNumber(token)) {
stack.push(Integer.parseInt(token));
}
其中 isNumber(token) 方法用于判断当前元素是否是一个操作数,代码如下:
private static boolean isNumber(String s) {
return s.matches("\\d+");
}
第五步:当元素是操作符时,弹出栈顶的两个操作数,并进行相应的计算。将计算结果压入栈。代码如下:
else {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
switch (token) {
case "+":
stack.push(a + b);
break;
case "-":
stack.push(a - b);
break;
case "*":
stack.push(a * b);
break;
case "/":
stack.push(a / b);
break;
}
}
第六步:循环结束后,栈中剩下的元素即为表达式的计算结果,返回栈顶元素即可。代码如下:
return stack.pop();
完整代码如下:
import java.util.Stack;
public class ReversePolishNotation {
public static void main(String[] args) {
String[] tokens = {"2", "1", "+", "3", "*"};
int result = evaluateReversePolishNotation(tokens);
System.out.println(result);
}
public static int evaluateReversePolishNotation(String[] tokens) {
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
for (String token : tokens) {
if (isNumber(token)) {
stack.push(Integer.parseInt(token));
} else {
int b = stack.pop();
int a = stack.pop();
switch (token) {
case "+":
stack.push(a + b);
break;
case "-":
stack.push(a - b);
break;
case "*":
stack.push(a * b);
break;
case "/":
stack.push(a / b);
break;
}
}
}
return stack.pop();
}
private static boolean isNumber(String s) {
return s.matches("\\d+");
}
}
运行结果为 9。
总结:
通过使用Java函数实现逆波兰表达式求值算法,我们可以看到其主要实现步骤包括定义栈、循环遍历元素、操作数入栈、操作符弹出栈顶元素进行相应计算等。
