数据结构之应用 "栈(Stack)" 实现: 解析算术表达式及计算求值 (C#/Java)

C# Code:

//using System;
class Class1
{
 public static void Main()
 {
  System.Console.WriteLine("Hello World!");
  //中缀 => 后缀表达式
  string s = "(  1.9 +(20 +41)/ (25*11) -3 ) * 2"; //中缀; //中缀
  string S = ""; //后缀
  char[] Operators = new char[s.Length];
  int Top = -1;
  for (int i = 0; i < s.Length; i++)
  {
   char C = s[i];
   switch (C)
   {
    case ' ' : //忽略空格
     break;
    case '+' : //操作符
    case '-' :
     while (Top >= 0) //栈不为空时
     {
      char c = Operators[Top--]; //pop Operator
      if (c == '(')
      {
       Operators[++Top] = c; //push Operator
       break;
      }
      else
      {
       S = S + c;
      }
     }
     Operators[++Top] = C; //push Operator
     S += " ";
     break;
    case '*' : //忽略空格
    case '/' :
     while (Top >= 0) //栈不为空时
     {
      char c = Operators[Top--]; //pop Operator
      if (c == '(')
      {
       Operators[++Top] = c; //push Operator
       break;
      }
      else
      {
       if (c == '+' || c == '-')
       {
        Operators[++Top] = c; //push Operator
        break;
       }
       else
       {
        S = S + c;
       }
      }
     }
     Operators[++Top] = C; //push Operator
     S += " ";
     break;
    case '(' :
     Operators[++Top] = C;
     S += " ";
     break;
    case ')' :
     while (Top >= 0) //栈不为空时
     {
      char c = Operators[Top--]; //pop Operator
      if (c == '(')
      {
       break;
      }
      else
      {
       S = S + c;
      }
     }
     S += " ";
     break;
    default :
     S = S + C;
     break;
    
   }
  }
  while (Top >= 0)
  {
   S = S + Operators[Top--]; //pop Operator
  }

  System.Console.WriteLine(S); //后缀

  //后缀表达式计算
  double[] Operands = new double[S.Length];
  double x, y, v;
  Top = - 1;
  string Operand = "";
  for (int i = 0; i < S.Length; i++)
  {
   char c = S[i];
   if ((c >= '0' && c <= '9') || c == '.')
   {
    Operand += c;
   }

   if ((c == ' ' || i == S.Length - 1) && Operand != "") //Update
   {
    Operands[++Top] = System.Convert.ToDouble(Operand) ; //push Operands
    Operand = "";
   }

   if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/')
   {
    if ((Operand != ""))
    {
     Operands[++Top] = System.Convert.ToDouble(Operand) ; //push Operands
     Operand = "";
    }
    y = Operands[Top--]; //pop 双目运算符的第二操作数 (后进先出)注意操作数顺序对除法的影响
    x = Operands[Top--]; //pop 双目运算符的第一操作数
    switch (c)
    {
     case '+' :
      v = x + y;
      break;
     case '-' :
      v = x - y;
      break;
     case '*' :
      v = x * y;
      break;
     case '/' :
      v = x / y; // 第一操作数 / 第二操作数 注意操作数顺序对除法的影响
      break;
     default :
      v = 0;
      break;
    }
    Operands[++Top] = v; //push 中间结果再次入栈
   }
  }
  v = Operands[Top--]; //pop 最终结果
  System.Console.WriteLine(v);
  System.Console.ReadLine();
 }
}

Java Code:

class Class1
{
 public static void main(String[] args) 
 {
  System.out.println("Hello World!");
  //中缀 => 后缀表达式
  String s = "(  1.9   +  (20 +  41)    / (25 * 11) -     3          )              * 2"; //中缀
  String S = ""; //后缀
  char[] Operators = new char[s.length()];
  int Top = -1;
  for (int i = 0; i < s.length(); i++)
  {
   char C = s.charAt(i);
   switch(C)
   {
    case ' ' :
     break;
    case '+' : //操作符
    case '-' :
     while (Top >= 0) //栈不为空时
     {
      char c = Operators[Top--]; //pop Operator
      if (c == '(')
      {
       Operators[++Top] = c; //push Operator
       break;
      }
      else
      {
       S = S + c;
      }
     }
     Operators[++Top] = C; //push Operator
     S += " ";
     break;
    case '*' : //操作符
    case '/' :
     while (Top >= 0) //栈不为空时
     {
      char c = Operators[Top--]; //pop Operator
      if (c == '(')
      {
       Operators[++Top] = c; //push Operator
       break;
      }
      else
      {
       if (c == '+' || c == '-')
       {
        Operators[++Top] = c; //push Operator
        break;
       }
       else
       {
        S = S + c;
       }
      }
     }
     Operators[++Top] = C; //push Operator
     S += " ";
     break;
    case '(' : //操作符
     Operators[++Top] = C;
     S += " ";
     break;
    case ')' : //操作符
     while (Top >= 0) //栈不为空时
     {
      char c = Operators[Top--]; //pop Operator
      if (c == '(')
      {
       break;
      }
      else
      {
       S = S + c;
      }
     }
     S += " ";
     break;
    default : //操作数
     S = S + C;
     break;
   }
  }
  while (Top >= 0)
  {
   S = S + Operators[Top--]; //pop Operator
  }

  System.out.println(S); //后缀

  //后缀表达式计算
  double[] Operands = new double[S.length()];
  double x, y, v;
  Top = - 1;
  String Operand = "";
  for (int i = 0; i < S.length(); i++)
  {
   char c = S.charAt(i);
   if ((c >= '0' && c <= '9') || c == '.')
   {
    Operand += c;
   }

   if ((c == ' ' || i == S.length() - 1) && Operand != "") //Update
   {
    Operands[++Top] = java.lang.Double.parseDouble(Operand) ; //push Operands
    Operand = "";
   }

   if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/')
   {
    if ((Operand != ""))
    {
     Operands[++Top] = java.lang.Double.parseDouble(Operand) ; //push Operands
     Operand = "";
    }
    y = Operands[Top--]; //pop 双目运算符的第二操作数 (后进先出)注意操作数顺序对除法的影响
    x = Operands[Top--]; //pop 双目运算符的第一操作数
    switch (c)
    {
     case '+' :
      v = x + y;
      break;
     case '-' :
      v = x - y;
      break;
     case '*' :
      v = x * y;
      break;
     case '/' :
      v = x / y; // 第一操作数 / 第二操作数 注意操作数顺序对除法的影响
      break;
     default :
      v = 0;
      break;
    }
    Operands[++Top] = v; //push 中间结果再次入栈
   }
  }
  v = Operands[Top--]; //pop 最终结果
  System.out.println(v);
 }
}