栈实现综合计算器

/**
* 实现思路：
* 1. 提前创建一个数栈和一个符号栈，分别存储数字和计算符号
* 2. 遍历计算表达式  创建一个变量存储每次遍历得到的值
* 3. 如果遍历得到的是数字，直接入数栈
* 4. 如果得到的是符号，和符号栈里的栈顶比较，如果是<=的关系
*    取出符号栈的栈顶，用一个变量存储，再取出数栈里2个数字
*    计算出结果用一个变量存储，并将结果入数栈；如果是>的关系，直接入符号栈
* 5. 当表达式扫描完毕，按照就顺序的从数栈和符号栈中取出相应的数字和符号计算，每次将结果入数栈
* 6. 最后当符号栈空的时候计算完毕，返回数栈的结果即可
*/
public class test14 {
    public static void main(String[] args) {
        String expression = "7*2*2-5+1-5+3-4";
        ArrayStack numStack = new ArrayStack(10);
        ArrayStack operStack = new ArrayStack(10);
        int num1 = 0; // 用于计算
        int num2 = 0; // 用于计算
        int oper = 0; // 用于计算，取出的运算符
        int res = 0; // 运算结果保存

        String keepNum = "" ; // 用于拼接多位数

        int index = 0; // 用于扫描
        char ch = ' '; // 表达式需要扫描，这里用来存储扫描的值
        while(true){
            ch = expression.substring(index,index + 1).charAt(0);
            if(operStack.isOper(ch)){ // 判断是否为运算符
                if(!operStack.isEmpty()){
                    if(operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())){ // 外面的运算符小于栈中的运算符
                        num1 = numStack.pop(); // 数栈取出值
                        num2 = numStack.pop(); // 数栈再取出值
                        oper = operStack.pop(); // 运算符栈取出运算符号
                        res = numStack.cal(num1,num2,oper); // 运算出结果
                        numStack.push(res);
                        operStack.push(ch);
                    }else{
                        operStack.push(ch);
                    }
                }else {
                    operStack.push(ch);
                }
            }else {
                // 数字是多位的情况，拼接数字，需要建立变量存储，知道下一位是符号，此时将数字入符号栈
                keepNum += ch;
                if(index == expression.length() - 1){
                    numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                }else{
                    if(operStack.isOper(expression.substring(index+1,index+2).charAt(0))){
                        numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                        keepNum = "";
                    }
                }
            }

            index++;
            if(index >= expression.length()){
                break;
            }
        }

        // 扫描完毕
        while (true){
            if(operStack.isEmpty()){
                break;
            }
            num1 = numStack.pop();
            num2 = numStack.pop();
            oper = operStack.pop();
            res = numStack.cal(num1,num2,oper);
            numStack.push(res);
        }

        int res2 = numStack.pop();
        System.out.printf("表达式 %s = %d", expression, res2);
    }
}

class ArrayStack{
    private int maxSize;
    private int[] stack;
    private int top = -1;

    public ArrayStack(int maxSize){
        this.maxSize = maxSize;
        stack = new int[maxSize];
    }

    public int peek(){
        return stack[top];
    }

    public boolean isFull(){
        return top == maxSize -1;
    }

    public boolean isEmpty(){
        return top == -1;
    }

    public void push(int value){
        if(isFull()){
            System.out.println("栈满了");
            return;
        }
        top++;
        stack[top] = value;
    }

    public int pop(){
        if(isEmpty()){
            throw  new RuntimeException("栈空了");
        }
        int value = stack[top];
        top--;
        return value;
    }

    public void list(){
        if(isEmpty()){
            System.out.println("栈空了");
            return;
        }
        for(int i = top;i >=0;i--){
            System.out.printf("stack[%d]=%d\n", i, stack[i]);
        }
    }

    public boolean isOper(char val) {
        return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
    }

    public int priority(int oper){
        if(oper == '*' || oper == '/'){
            return 1;
        }else if(oper == '+' || oper == '-'){
            return 0;
        }else {
            return -1;
        }
    }

    public int cal(int num1,int num2,int oper){
        int res = 0;
        switch(oper){
            case '+':
                res = num1 + num2;
                break;
            case '-':
                res = num2 - num1;
                break;
            case '*':
                res = num1 * num2;
                break;
            case '/':
                res = num1 / num2;
                break;
            default:
                System.out.println("无");
                break;
        }
        return res;
    }
}