使用栈的特性实现多位计算器

创建一个栈：

//定义一个ArrayStack 表示栈
class ArrayStack2 {
    private int maxSize; //栈的大小
    private int[] stack; //定义一个栈
    private int top = -1; //定义一个栈顶指针

    public ArrayStack2(int size) {
        maxSize = size;
        stack = new int[maxSize];
    }

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

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

    //添加元素
    public void push(int value) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("栈满，不能继续添加元素~");
            return;
        }
        stack[++top] = value;
    }

    //元素出栈
    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈空，无元素出栈~");
        }
        return stack[top--];
    }

    //遍历栈元素
    public void showList() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("栈空，无元素遍历~");
            return;
        }
        for (int i = top; i >= 0; i--) {
            System.out.printf("元素 %d \n", stack[i]);
        }
    }

    //返回运算的优先级，优先级使用数字表示
    //数字越大，则优先级就越高
    public int priority(int oper) {
        if (oper == '*' || oper == '/') {
            return 1;
        } else if (oper == '+' || oper == '-') {
            return 0;
        } else {
            //假定目前的运算符 只有 + - * /
            return -1;
        }
    }

    //判断是不是一个运算符
    public boolean isOper(char val) {
        return val == '+' || val == '-' || val == '*' || val == '/';
    }

    //返回当前的栈顶的值，但是不用出栈操作
    public int peek() {
        return stack[top];
    }

    //计算方法
    public int cal(int num2, int num1, int oper) {
        int res = 0; //res用于存放计算的结果
        switch (oper) {
            case '+':
                res = num1 + num2;
                break;
            case '-':
                res = num1 - num2;
                break;
            case '*':
                res = num1 * num2;
                break;
            case '/':
                res = num1 / num2;
                break;
            default:
                break;
        }
        return res;
    }
}

创建一个计算器类：

public class Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        //完成表达式的运算
        String expression = "30+2*6-20";
        //创建两个栈，数栈，符号栈
        ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
        ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
        //定义相关的变量
        int index = 0; //用于扫描
        int num1 = 0;
        int num2 = 0;
        String colNum = "";
        int oper = 0;
        int res = 0;
        char ch = ' '; //将每次扫描得到的char保存到ch
        char ch2 = ' '; //将每次扫描得到的char保存到ch
        //开始扫描expression
        while (true) {
            //依次得到 expression 的每一个字符
            ch = expression.substring(index, index + 1).charAt(0);
            //判断ch是数字还是字符
            if (operStack.isOper(ch)) {
                //判断当前的符号栈是否为空
                if (!operStack.isEmpty()) {
                    /* 如果符号栈有操作符，就进行比较，如果 当前的操作符的优先级 <= 栈中的操作符
                     * 就需要从数栈中pop出两个数字
                     * 再从符号栈中pop出一个符号，进行运算，将得到结果，入数栈，然后将当前的操作符入符号栈
                     */
                    if (operStack.priority(ch) <= operStack.priority(operStack.peek())) {
                        num1 = numStack.pop();
                        num2 = numStack.pop();
                        oper = operStack.pop();
                        res = numStack.cal(num1, num2, oper);
                        //运算后，把运算结果存入到数栈中
                        numStack.push(res);
                        //把当前得到的运算符存入到operStack中
                        operStack.push(ch);
                    } else {
                        //如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作数，就直接入符号栈
                        operStack.push(ch);
                    }
                } else {
                    //如果为空直接入栈
                    operStack.push(ch);
                }
            } else { //如果是数，则直接入栈
                //如果ch以及是expression的最后一位，就直接入栈
                /**
                 * 双位计算器的实现过程
                 * 取数时，判断两次取到的数字都是数字时，将其结合起来，作为一个元素进行压栈操作
                 *
                 * 多位计算器的实现
                 * 取数时，直到遇到下一次取到的数字才会入栈，否则一直进行取数操作
                 */
                colNum += ch;

                if (index == expression.length() - 1) {
                    numStack.push(Integer.parseInt(colNum));
                } else {
                    //判断下一次字符是不是数字，如果不是数字就直接入栈
                    if (operStack.isOper(expression.substring(index + 1, index + 2).charAt(0))) {
                        //如果后一位是运算符，则直接入栈 colNum = "1" 或者 "123"
                        numStack.push(Integer.parseInt(colNum));
                        //将colNum清空
                        colNum = "";
                    }
                }
            }
            //让 index + 1,并判断是否扫描到expression的最后
            index++;
            if (index >= expression.length()) {
                break;
            }
        }
        //最后一个数栈中的元素就是所求的结果
        while (true) {
            //如果符号栈为空，则计算结束，此时数栈中只有一个元素
            if (operStack.isEmpty()) {
                break;
            }
            num1 = numStack.pop();
            num2 = numStack.pop();
            oper = operStack.pop();
            res = numStack.cal(num1, num2, oper);
            numStack.push(res);
        }
        System.out.printf(expression + " = %d\n", numStack.pop());
    }
}

?打印结果：