中缀表达式转换为后缀表达式

package datastructure;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
import java.util.stream.Stream;

public class DoubleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //说明为了方便，逆波兰表达式 的数字和符号使用空格隔开
    //String suffixExpression = "30 4 + 5 * 6 -";"30 4 + 5 * 6 -"
        String expression = "1+((2000+32465)*4)-5";
        List<String> list = toInfixExpressionList(expression);
        System.out.println(list);
        List<String> list2 = parseSuffixExpressionList(list);
        System.out.println(list2);
        System.out.printf("expression=%d", calculate(list2));

    }
    //将一个逆波兰表达式， 依次将数据和运算符 放入到 ArrayList 中
    public static List<String> getListString(String suffixExpression){
        //将 suffixExpression 分割
        String[] split = suffixExpression.split(" ");
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        for (String ele : split){
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }
    //即 ArrayList [1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5] =》 ArrayList [1,2,3,+,4,*,+,5,–]
    //方法：将得到的中缀表达式对应的 List => 后缀表达式对应的 List
    public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls){
        //定义两个栈
        Stack<String> s1 = new Stack<>(); // 符号栈
        //因此比较麻烦，这里我们就不用 Stack<String> 直接使用 List<String> s2
        //Stack<String> s2 = new Stack<String>(); // 储存中间结果的栈 s2
        ArrayList<String> s2 = new ArrayList<>();// 储存中间结果的 Lists2
        //遍历 ls
        for (String item : ls){
            //如果是一个数，加入 s2
            if (item.matches("\\d+")){
                s2.add(item);
            } else if (item.equals("(")){
                s1.push(item);
            }else if (item.equals(")")){
                //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
                while (!s1.peek().equals("(")){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop();//!!! 将 ( 弹出 s1 栈， 消除小括号
            }
            else {
                //当 item 的优先级小于等于 s1 栈顶运算符,将 s1 栈顶的运算符弹出并加入到 s2 中，
                // 再次转到(4.1)与 s1 中新的栈顶运算符相比较
                while (s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                //还需要将 item 压入栈
                s1.push(item);
            }
        }
        //将 s1 中剩余的运算符依次弹出并加入 s2
        while (s1.size() != 0){
            s2.add(s1.pop());
        }
        return s2;
    }
    //方法：将 中缀表达式转成对应的 List
    public static List<String> toInfixExpressionList(String s){
        //定义一个 List,存放中缀表达式 对应的内容
        List<String> ls = new ArrayList<>();
        int i = 0;//这时是一个指针，用于遍历 中缀表达式字符串
        String str; // 对多位数的拼接
        char c;
        do {
            //如果 c 是一个非数字，我需要加入到 ls
            if ((c = s.charAt(i)) < 48 || (c = s.charAt(i)) > 57){
                ls.add("" + c);
                i++;
            }else { //如果是一个数，需要考虑多位数
                str = "";
                while (i < s.length() && (c = s.charAt(i)) >=48 && (c = s.charAt(i)) <= 57){
                    str += c;//拼接
                    i++;
                }
                ls.add(str);
            }
        }while (i < s.length());
        return ls;//返回
    }

    //完成对逆波兰表达式的运算
/*
* 1)从左至右扫描，将 3 和 4 压入堆栈；
2)遇到+运算符，因此弹出 4 和 3（4 为栈顶元素，3 为次顶元素），计算出 3+4 的值，得 7，再将 7 入栈；
3)将 5 入栈；
4)接下来是×运算符，因此弹出 5 和 7，计算出 7×5=35，将 35 入栈；
5)将 6 入栈；
6)最后是-运算符，计算出 35-6 的值，即 29，由此得出最终结果
*/
    public static int calculate(List<String> list){
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String item : list){
            // 这里使用正则表达式来取出数
            if(item.matches("\\d+")){
                // 入栈
                stack.push(item);
            }else {
                // pop 出两个数，并运算， 再入栈
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0;
                switch (item){
                    case "+":
                        res = num1 + num2;
                        break;
                    case "-":
                        res = num1 - num2;
                        break;
                    case "*":
                        res = num1 * num2;
                        break;
                    case "/":
                        res = num1 / num2;
                        break;
                    default:
                        throw new RuntimeException("运算符有误");
                }
                stack.push(res + "");
            }
        }
        //最后留在 stack 中的数据是运算结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }
}
//编写一个类 Operation 可以返回一个运算符 对应的优先级
class Operation{
    private static int ADD = 1;
    private static int SUB = 1;
    private static int MUL = 2;
    private static int DIV = 2;
    public static int getValue(String operation){
        int result = 0;
        switch (operation){
            case "+":
                result = ADD;
                break;
            case "-":
                result = SUB;
                break;
            case "*":
                result = MUL;
                break;
            case "/":
                result = DIV;
                break;
            default:
                break;
//                throw new RuntimeException("输入的操作符异常");
        }
        return result;
    }
}