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棧是限制拔出和刪除只能在一個地位長進行的 List,該地位是 List 的末尾,叫做棧的頂(top),關於棧的根本操作有 push 和 pop,前者是拔出,後者是刪除。
棧也是 FIFO 表。
棧的完成有兩種,一種是應用數組,一種是應用鏈表。
public class MyArrayStack<E> { private ArrayList<E> list = new ArrayList<>(); public void push(E e) { list.add(e); } public E pop() { return list.remove(list.size() - 1); } public E peek() { return list.get(list.size() - 1); } public boolean isEmpty() { return list.size() == 0; } } public class MyLinkStack<E> { LinkedList<E> list = new LinkedList<>(); public void push(E e) { list.addLast(e); } public E pop() { return list.removeLast(); } public E peek() { return list.getLast(); } public boolean isEmpty() { return list.size() == 0; } }
棧的運用
均衡符號
給定一串代碼,我們檢討這段代碼傍邊的括號能否相符語法。
例如:[{()}] 如許是正當的,然則 [{]}() 就是不正當的。
以下是測試代碼:
public class BalanceSymbol { public boolean isBalance(String string) { MyArrayStack<Character> stack = new MyArrayStack<>(); char[] array = string.toCharArray(); for (char ch : array) { if ("{[(".indexOf(ch) >= 0) { stack.push(ch); } else if ("}])".indexOf(ch) >= 0) { if (isMatching(stack.peek(), ch)) { stack.pop(); } } } return stack.isEmpty(); } private boolean isMatching(char peek, char ch) { if ((peek == '{' && ch == '}') || (peek == '[' && ch == ']') || (peek == '(' && ch == ')')) { return true; } return false; } public static void main(String[] args) { BalanceSymbol symbol = new BalanceSymbol(); String string = "public static void main(String[] args) {BalanceSymbol symbol = new BalanceSymbol();}"; String string2 = "public static void main(String[] args) {BalanceSymbol symbol = new BalanceSymbol([);}]"; System.out.println(symbol.isBalance(string)); System.out.println(symbol.isBalance(string2)); } }
後綴表達式
例如一個以下輸出,算出響應的成果,
3 + 2 + 3 * 2 = ?
這個在盤算次序上分歧會發生分歧的成果,假如從左到右盤算成果是 16,假如依照數學優先級盤算成果是 11。
假如把上述的中綴表達式轉換成後綴表達式:
3 2 + 3 2 * +
假如應用後綴表達式來盤算這個表達式的值就會異常簡略,只須要應用一個棧。
每當碰到數字的時刻,把數字入棧。
每當碰到操作符,彈出2個元素依據操作符盤算後,入棧。
終究彈出棧的獨一元素就是盤算成果。
/** * 簡化版本,每一個操作數只一名,而且假定字符串正當 */ public class PostfixExpression { public static int calculate(String string) { MyArrayStack<String> stack = new MyArrayStack<>(); char[] arr = string.toCharArray(); for (char ch : arr) { if ("0123456789".indexOf(ch) >= 0) { stack.push(ch + ""); } else if ("+-*/".indexOf(ch) >= 0) { int a = Integer.parseInt(stack.pop()); int b = Integer.parseInt(stack.pop()); if (ch == '+') { stack.push((a + b) + ""); } else if (ch == '-') { stack.push((a - b) + ""); } else if (ch == '*') { stack.push((a * b) + ""); } else if (ch == '/') { stack.push((a / b) + ""); } } } return Integer.parseInt(stack.peek()); } public static void main(String[] args) { System.out.println(calculate("32+32*+")); } }
中綴表達式轉換成後綴表達式
假定只運轉 +,-,*,/,() 這幾種表達式。而且表達式正當。
a + b * c - (d * e + f) / g 轉換後的後綴表達式以下:
a b c * + d e * f + g / -
應用棧中綴轉後綴步調以下:
import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class ExpressionSwitch { private static Map<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>(); static { map.put('+', 0); map.put('-', 1); map.put('*', 2); map.put('/', 3); map.put('(', 4); } private static char[][] priority = { // 以後操作符 // + - * / ( /* 棧 + */{ '>', '>', '<', '<', '<'}, /* 頂 - */{ '>', '>', '<', '<', '<'}, /* 操 * */{ '>', '>', '>', '>', '<'}, /* 作 / */{ '>', '>', '>', '>', '<'}, /* 符 ( */{ '<', '<', '<', '<', '<'}, }; public static String switch1(String string) { StringBuilder builder = new StringBuilder(); char[] arr = string.toCharArray(); MyArrayStack<Character> stack = new MyArrayStack<>(); for (char ch : arr) { if ("0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz".indexOf(ch) >= 0) { builder.append(ch); } else if ('(' == ch) { stack.push(ch); } else if (')' == ch) { while (true && !stack.isEmpty()) { char tmp = stack.pop(); if (tmp == '(') { break; } else { builder.append(tmp); } } } else { while (true) { if (stack.isEmpty()) { stack.push(ch); break; } char tmp = stack.peek(); if (isPriorityHigh(tmp, ch)) { builder.append(stack.pop()); } else { stack.push(ch); break; } } } } while(!stack.isEmpty()) { builder.append(stack.pop()); } return builder.toString(); } private static boolean isPriorityHigh(char tmp, char ch) { return priority[map.get(tmp)][map.get(ch)] == '>'; } public static void main(String[] args) { System.out.println(switch1("a+b*c-(d*e+f)/g")); } }
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