/// <summary>
/// 将算术表达式转换为逆波兰表达式
/// </summary>
/// <param name="expression">要计算的表达式,如"1+2+3+4"</param>
private static List<ExpressionNode> ParseExpression(string expression)
{
if (string.IsNullOrEmpty(expression)) return new List<ExpressionNode>();
List<ExpressionNode> listOperator = new List<ExpressionNode>(10);
Stack<ExpressionNode> stackOperator = new Stack<ExpressionNode>(5);
ExpressionParser expParser = new ExpressionParser(expression);
ExpressionNode beforeExpNode = null; //前一个节点
ExpressionNode unitaryNode = null; //一元操作符
ExpressionNode expNode;
//是否需要操作数
bool requireOperand = false;
#region 分析表达式
while ((expNode = expParser.ReadNode()) != null)
{
if (expNode.Type == ExpressionNodeType.Numeric)
{
//操作数， 直接加入后缀表达式中
if (unitaryNode != null)
{
//设置一元操作符节点
expNode.UnitaryNode = unitaryNode;
unitaryNode = null;
}
listOperator.Add(expNode);
requireOperand = false;
}
else if (expNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses)
{
//左括号， 直接加入操作符栈
stackOperator.Push(expNode);
}
else if (expNode.Type == ExpressionNodeType.RParentheses)
{
//右括号则在操作符栈中反向搜索，直到遇到匹配的左括号为止，将中间的操作符依次加到后缀表达式中。
ExpressionNode lpNode = null;
while (stackOperator.Count > 0)
{
lpNode = stackOperator.Pop();
if (lpNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses) break;
listOperator.Add(lpNode);
}
if (lpNode == null || lpNode.Type != ExpressionNodeType.LParentheses)
{
throw new ExpressionException(string.Format("在表达式\"{0}\"中没有与在位置({1})上\")\"匹配的\"(\"字符!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
}
else
{
if (stackOperator.Count == 0)
{
//第一个节点则判断此节点是否是一元操作符"+,-,!,("中的一个,否则其它都非法
if (listOperator.Count == 0 &&
!(expNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses || expNode.Type == ExpressionNodeType.Not))
{
//后缀表达式没有任何数据则判断是否是一元操作数
if (ExpressionNode.IsUnitaryNode(expNode.Type))
{
unitaryNode = expNode;
}
else
{
//丢失操作数
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"在位置({1})上缺少操作数!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
}
else
{
//直接压入操作符栈
stackOperator.Push(expNode);
}
requireOperand = true; //下一个节点需要操作数
}
else
{
if (requireOperand)
{
//如果需要操作数则判断当前的是否是"+","-"号(一元操作符),如果是则继续
if (ExpressionNode.IsUnitaryNode(expNode.Type) && unitaryNode == null)
{
unitaryNode = expNode;
}
else
{
//丢失操作数
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"在位置({1})上缺少操作数!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
}
else
{
//对前面的所有操作符进行优先级比较
do
{
//取得上一次的操作符
beforeExpNode = stackOperator.Peek();
//如果前一个操作符优先级较高，则将前一个操作符加入后缀表达式中
if (beforeExpNode.Type != ExpressionNodeType.LParentheses && (beforeExpNode.PRI - expNode.PRI) >= 0)
{
listOperator.Add(stackOperator.Pop());
}
else
{
break;
}
} while (stackOperator.Count > 0);
//将操作符压入操作符栈
stackOperator.Push(expNode);
requireOperand = true;
}
}
}
}
if (requireOperand)
{
//丢失操作数
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"在位置({1})上缺少操作数!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
//清空堆栈
while (stackOperator.Count > 0)
{
//取得操作符
beforeExpNode = stackOperator.Pop();
if (beforeExpNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses)
{
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"中括号不匹配,丢失右括号!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
listOperator.Add(beforeExpNode);
}
#endregion
return listOperator;
}
/// <summary>
/// 将算术表达式转换为逆波兰表达式
/// </summary>
/// <param name="expression">要计算的表达式,如"1+2+3+4"</param>
private static List <ExpressionNode> ParseExpression(string expression)
{
if (string.IsNullOrEmpty(expression))
{
return(new List <ExpressionNode>());
}
List <ExpressionNode> listOperator = new List <ExpressionNode>(10);
Stack <ExpressionNode> stackOperator = new Stack <ExpressionNode>(5);
ExpressionParser expParser = new ExpressionParser(expression);
ExpressionNode beforeExpNode = null; //前一个节点
ExpressionNode unitaryNode = null; //一元操作符
ExpressionNode expNode;
//是否需要操作数
bool requireOperand = false;
#region 分析表达式
while ((expNode = expParser.ReadNode()) != null)
{
if (expNode.Type == ExpressionNodeType.Numeric)
{
//操作数， 直接加入后缀表达式中
if (unitaryNode != null)
{
//设置一元操作符节点
expNode.UnitaryNode = unitaryNode;
unitaryNode = null;
}
listOperator.Add(expNode);
requireOperand = false;
}
else if (expNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses)
{
//左括号， 直接加入操作符栈
stackOperator.Push(expNode);
}
else if (expNode.Type == ExpressionNodeType.RParentheses)
{
//右括号则在操作符栈中反向搜索，直到遇到匹配的左括号为止，将中间的操作符依次加到后缀表达式中。
ExpressionNode lpNode = null;
while (stackOperator.Count > 0)
{
lpNode = stackOperator.Pop();
if (lpNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses)
{
break;
}
listOperator.Add(lpNode);
}
if (lpNode == null || lpNode.Type != ExpressionNodeType.LParentheses)
{
throw new ExpressionException(string.Format("在表达式\"{0}\"中没有与在位置({1})上\")\"匹配的\"(\"字符!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
}
else
{
if (stackOperator.Count == 0)
{
//第一个节点则判断此节点是否是一元操作符"+,-,!,("中的一个,否则其它都非法
if (listOperator.Count == 0 &&
!(expNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses || expNode.Type == ExpressionNodeType.Not))
{
//后缀表达式没有任何数据则判断是否是一元操作数
if (ExpressionNode.IsUnitaryNode(expNode.Type))
{
unitaryNode = expNode;
}
else
{
//丢失操作数
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"在位置({1})上缺少操作数!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
}
else
{
//直接压入操作符栈
stackOperator.Push(expNode);
}
requireOperand = true; //下一个节点需要操作数
}
else
{
if (requireOperand)
{
//如果需要操作数则判断当前的是否是"+","-"号(一元操作符),如果是则继续
if (ExpressionNode.IsUnitaryNode(expNode.Type) && unitaryNode == null)
{
unitaryNode = expNode;
}
else
{
//丢失操作数
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"在位置({1})上缺少操作数!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
}
else
{
//对前面的所有操作符进行优先级比较
do
{
//取得上一次的操作符
beforeExpNode = stackOperator.Peek();
//如果前一个操作符优先级较高，则将前一个操作符加入后缀表达式中
if (beforeExpNode.Type != ExpressionNodeType.LParentheses && (beforeExpNode.PRI - expNode.PRI) >= 0)
{
listOperator.Add(stackOperator.Pop());
}
else
{
break;
}
} while (stackOperator.Count > 0);
//将操作符压入操作符栈
stackOperator.Push(expNode);
requireOperand = true;
}
}
}
}
if (requireOperand)
{
//丢失操作数
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"在位置({1})上缺少操作数!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
//清空堆栈
while (stackOperator.Count > 0)
{
//取得操作符
beforeExpNode = stackOperator.Pop();
if (beforeExpNode.Type == ExpressionNodeType.LParentheses)
{
throw new ExpressionException(string.Format("表达式\"{0}\"中括号不匹配,丢失右括号!", expParser.Expression, expParser.Position));
}
listOperator.Add(beforeExpNode);
}
#endregion
return(listOperator);
}
