package org.xukai.coderising.stack;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
/**
* 将中缀表达式转换为后缀表达式:
与转换为前缀表达式相似,遵循以下步骤:
(1) 初始化两个栈:运算符栈S1和储存中间结果的栈S2;
(2) 从左至右扫描中缀表达式;
(3) 遇到操作数时,将其压入S2;
(4) 遇到运算符时,比较其与S1栈顶运算符的优先级:
(4-1) 如果S1为空,或栈顶运算符为左括号“(”,则直接将此运算符入栈;
(4-2) 否则,若优先级比栈顶运算符的高,也将运算符压入S1(注意转换为前缀表达式时是优先级较高或相同,而这里则不包括相同的情况);
(4-3) 否则,将S1栈顶的运算符弹出并压入到S2中,再次转到(4-1)与S1中新的栈顶运算符相比较;
(5) 遇到括号时:
(5-1) 如果是左括号“(”,则直接压入S1;
(5-2) 如果是右括号“)”,则依次弹出S1栈顶的运算符,并压入S2,直到遇到左括号为止,此时将这一对括号丢弃;
(6) 重复步骤(2)至(5),直到表达式的最右边;
(7) 将S1中剩余的运算符依次弹出并压入S2;
(8) 依次弹出S2中的元素并输出,结果的逆序即为中缀表达式对应的后缀表达式(转换为前缀表达式时不用逆序)。
例如,将中缀表达式“1+((2+3)×4)-5”转换为后缀表达式的过程如下:
扫描到的元素 S2(栈底->栈顶) S1 (栈底->栈顶) 说明
1 1 空 数字,直接入栈
+ 1 + S1为空,运算符直接入栈
( 1 + ( 左括号,直接入栈
( 1 + ( ( 同上
2 1 2 + ( ( 数字
+ 1 2 + ( ( + S1栈顶为左括号,运算符直接入栈
3 1 2 3 + ( ( + 数字
) 1 2 3 + + ( 右括号,弹出运算符直至遇到左括号
× 1 2 3 + + ( × S1栈顶为左括号,运算符直接入栈
4 1 2 3 + 4 + ( × 数字
) 1 2 3 + 4 × + 右括号,弹出运算符直至遇到左括号
- 1 2 3 + 4 × + - -与+优先级相同,因此弹出+,再压入-
5 1 2 3 + 4 × + 5 - 数字
到达最右端 1 2 3 + 4 × + 5 - 空 S1中剩余的运算符
因此结果为“1 2 3 + 4 × + 5 -”(注意需要逆序输出)。
* @author xukai
* @desc
* @date 2017-04-22-14:10
*/
public class InfixToPostfix2 {
private static TokenParser tokenParser = new TokenParser();
public static String toPostFixExpr(String expr){
List<Token> tokens = tokenParser.parse(expr);
Stack<Token> s1 = new Stack<Token>();
Stack<Token> s2 = new Stack<Token>();
for (Token token : tokens) {
if (token.isNumber()) {
s2.push(token);
} else {
while (token.isOperator() && !s1.isEmpty()) {
if (!token.hasHigherPriority(s1.peek())) {
s2.push(s1.pop());
continue;
}
break;
}
s1.push(token);
}
}
while (!s1.isEmpty()) {
s2.push(s1.pop());
}
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
while (!s2.isEmpty()) {
Token token = s2.pop();
s1.push(token);
}
while (!s1.isEmpty()) {
Token token = s1.pop();
stringBuilder.append(token.toString()).append(" ");
}
return stringBuilder.substring(0,stringBuilder.length() - 1);
}
}