如何将中缀表达式求值的JavaScript代码转换为Dart代码

1. 自定义栈类 #

Dart 无内置栈结构，先实现通用泛型栈：

class Stack<T> {
  final List<T> _items = [];

  void push(T item) => _items.add(item);

  T pop() => _items.removeLast();

  T peek() => _items.last;

  bool get isEmpty => _items.isEmpty;

  int get length => _items.length;
}

2. 核心计算逻辑 #

采用双栈法（操作数栈+运算符栈），处理多位数、运算符优先级与括号：

double calculateInfix(String expression) {
  final operands = Stack<double>();
  final operators = Stack<String>();
  // 运算符优先级定义
  final precedence = {
    '+': 1,
    '-': 1,
    '*': 2,
    '/': 2,
    '(': 0,
  };

  int i = 0;
  while (i < expression.length) {
    final char = expression[i];

    // 跳过空格
    if (char == ' ') {
      i++;
      continue;
    }

    // 处理多位数（支持小数）
    if (RegExp(r'[0-9.]').hasMatch(char)) {
      String numStr = '';
      while (i < expression.length && RegExp(r'[0-9.]').hasMatch(expression[i])) {
        numStr += expression[i];
        i++;
      }
      operands.push(double.parse(numStr));
      continue;
    }

    // 处理左括号
    if (char == '(') {
      operators.push(char);
      i++;
      continue;
    }

    // 处理右括号：弹出运算符直到匹配左括号
    if (char == ')') {
      while (operators.peek() != '(') {
        _performOperation(operands, operators);
      }
      operators.pop(); // 移除左括号
      i++;
      continue;
    }

    // 处理运算符：按优先级弹出栈顶运算符并计算
    if (precedence.containsKey(char)) {
      while (!operators.isEmpty && precedence[operators.peek()]! >= precedence[char]!) {
        _performOperation(operands, operators);
      }
      operators.push(char);
      i++;
      continue;
    }

    throw FormatException('无效字符: $char');
  }

  // 处理剩余运算符
  while (!operators.isEmpty) {
    _performOperation(operands, operators);
  }

  return operands.pop();
}

// 执行运算：弹出操作数与运算符，计算后压回操作数栈
void _performOperation(Stack<double> operands, Stack<String> operators) {
  final b = operands.pop();
  final a = operands.pop();
  final op = operators.pop();

  switch (op) {
    case '+':
      operands.push(a + b);
      break;
    case '-':
      operands.push(a - b);
      break;
    case '*':
      operands.push(a * b);
      break;
    case '/':
      if (b == 0) throw StateError('除数不能为0');
      operands.push(a / b);
      break;
    default:
      throw FormatException('无效运算符: $op');
  }
}

3. 使用示例 #

void main() {
  try {
    final result1 = calculateInfix('100 * (2 + 12) / 14');
    print(result1); // 输出: 100.0
    final result2 = calculateInfix('3 + 4 * 2 / (1 - 5)');
    print(result2); // 输出: 1.0
  } catch (e) {
    print(e);
  }
}

关键说明 #

• 泛型栈类可复用在其他场景
• 支持多位数与小数解析
• 运算符优先级通过Map定义，可灵活扩展（如添加幂运算^）
• 括号通过"左括号入栈、右括号匹配弹出"逻辑处理
• 运算时注意操作数顺序：后弹出的是第二个操作数（如a - b中，b后入栈先弹出）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ayz