java中的stack

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stack為ADT中的一種資料結構，該結構特點是先進後出，Stack繼承了Vector,Vector繼承了AbstractList類，由此可見Stack也是集合。他的實現方法一般有兩種：

一種為單鏈表(node只有一個next指標的LinkedList)，另一種是是數組。jdk中是以數組實現的。

1.棧的特點為先進後出。 

棧中的一些常用方法：

pop()從棧中彈一個出來(即從棧頂刪除一個元素，返回該元素)，

peek()擷取棧頂元素(不從棧頂刪除)，

push(E e)壓入一個元素到棧頂(即從棧頂添加一個元素),

empty(判斷棧是否為空白),

search(Object o)從棧中搜尋一個元素。

以上為Stack中的實現的所有方法。

2.棧的應用

如何計算運算式  a+b*c+(d*e+f)*g

1.要計算這個運算式，首先要知道後序運算式

通常我們用到的運算式為中序運算式，即運算子號在運算值的中間，就像a+b,  a+b*c+(d*e+f)*g,

但其實還有另一種運算式，叫後續運算式。該運算式是將運算子號放在運算值後來進行計算的，

如：a+b 寫成 ab+,  a+b*c寫成 abc*+,  a+b*c+d+e/f寫成 abc*+def/++

中序運算式如何轉換為後序運算式，例如String str = a+b*c+(d*e+f)*g

1.首先有兩個儲存的對象，一個為後序運算式的結果值可變字串sf，一個儲存運算子號的stack

2.遍曆字串str,擷取每一項的值item，如果是運算值(abc),添加到sf;

如果是運算子號:

1)如果是 */( 直接添加到stack

2)如果是 +- ，

如果stack棧頂的元素為+-或空的時候直接添加到stack,

如果為*/則彈出stack中的所有元素( 如果有(,則彈到( )，然後添加到sf中。然後將+-壓入stack

3)如果是 ) , 彈出(之前的所有元素,然後添加到sf中

3.彈出stack中所有的元素,然後添加到sf中

下邊是代碼

private static Set<String> diginal = new HashSet<String>();//存放運算式中的運算子號

private static boolean flag = false;//判斷有沒有(

public static void main(String[] args) {
String str = "a+b*c+(d*e+f)*g";
Pattern p = Pattern.compile("[+*()-/]");
Matcher m = p.matcher(str);
while(m.find()){
String item = m.group();
diginal.add(item);
}
}

/**
* 中序運算式轉後續運算式
* @param str
* @return
*/
public static String transfer(String str){
StringBuffer sf = new StringBuffer();
Stack<Character> stack = new Stack<Character>();
for(int i=0;i<str.length();i++){
char item = str.charAt(i);
if(!diginal.contains(item+"")){
sf.append(item);
}else{
if(item == ‘+‘ || item == ‘-‘){
if(!stack.isEmpty() && (stack.peek() == ‘*‘ || stack.peek() == ‘/‘)){
while(!stack.isEmpty()){
if(true && stack.peek() == ‘(‘){
break;
}
sf.append(stack.pop());
}
stack.push(item);
}else{
stack.push(item);
}
}else if(item == ‘)‘){
while(stack.peek() != ‘(‘){
sf.append(stack.pop());
}
stack.pop();
}else{
if(item == ‘(‘){
flag = true;
}
stack.add(item);
}

}
}
while(!stack.isEmpty()){
sf.append(stack.pop());
}
return sf.toString();
}

2.通過後序運算式計算值(只給出結果形式的字串,)

1.初始化兩個變數, 結果字串sf,存放運算值的stack

2.遍曆後序運算式字串str， 每一項為item

3.當item為運算值的時候, 添加到stack, 如果是+-*/,則從stack棧頂彈出兩個元素, 然後進行運算, 然後將結果值壓入到stack中。

下邊是代碼

/**
* 計算
* @return
*/
public static String cal(String str){
Stack<String> stack = new Stack<String>();
StringBuffer sf = new StringBuffer();
for(int i=0,n=str.length();i<n;i++){
char item = str.charAt(i);
if(!(item == ‘+‘ || item == ‘-‘ || item == ‘*‘ || item == ‘/‘)){
stack.push(item+"");
}else{
String b = stack.pop();
String a = stack.pop();
sf.append(b).append(item).append(a);
stack.push("(" + b+item+a + ")");//用括弧括起來表明計算結果
}
}

return stack.pop();
}

java中的stack