C++编写带有符号优先级和括号的四则运算计算器（带解析） |
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C++编写带有符号优先级和括号的四则运算计算器（带解析）
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写在最前面：想要实现带有符号优先级的计算器，比较常用的方法是将中缀表达式转化为后缀表达式进行运算。所谓的中缀表达式就是我们平时写的计算式，例如1+2，（2+3）3之类的，而后缀表达式则是把运算符放在运算数字时候的表达方式。 后缀表达式定义：不包括括号，运算符放在两个运算数之后，计算顺序按照严格的从左到右，不考虑符号的优先级。 例如：我们吧1+2+3转化为后缀表达式应该是12+3+。计算时先算1+2=3，后缀表达式变为33+，再计算3+3=6即为得数。 算法思路我用了两个栈，一个数字栈，一个符号栈，顾名思义，数字栈用来存操作数，符号栈用来存运算符。这里提出符号优先级的概念，之所以*号和+号同时存在的时候要先算*，就是因为乘号的优先级要高于加号。 这里将主要算法分为几部分： 如果输入的是数字就直接压入数字栈如果输入的是左括号“（”，就直接压入符号栈，我们认为左括号是优先级最低的。如果输入的是右括号“）”，就向前寻找左括号，直至将括号中间的所有符号全部弹出运算。如果输入的是“+”，“-”，就要从符号栈栈顶开始，把所有优先级大于等于“+”“-”的符号弹出进行运算。如果输入的是“*”“/”，就看符号栈栈顶是否是优先级等于“*”“/”，如果是的话则需要弹出运算。 这些步骤你都可以手算一下看看得数是否正确，很容易验算。代码中所有栈我都用的C++STL标准库中的stack容器进行处理，相对手写的栈便捷许多，如果对stack容器不了解，可以移步C++中STL标准库——stack 代码实现 #include #include #include #include #include using namespace std; stack q1;//数字栈 stack q2;//符号栈 int flag=0;//用来判断第一位是‘-’的情况 int flag2=0;//用来判断第一位是‘-’的情况 int flag1=0;//用来判断除数是0的情况 //取出数字栈顶两个数字进行s运算函数，需要注意！因为我们需要对数字栈进行入 //栈出栈操作，改变了数字栈的结构，所以我们需要在栈名前加“&” void calculate(stack &q1,char s) { int x,y,z; switch(s) { case '+': { x=q1.top(); q1.pop(); y=q1.top(); q1.pop(); z=x+y; q1.push(z); break; } case '-': { x=q1.top();q1.pop(); y=q1.top();q1.pop(); z=y-x; q1.push(z); break; } case '*': { x=q1.top();q1.pop(); y=q1.top();q1.pop(); z=x*y; q1.push(z); break; } case '/': { x=q1.top();q1.pop(); y=q1.top();q1.pop(); if(x==0) { flag1=1; break; } z=y/x; q1.push(z); break; } } } //用数字来表示符号优先级 int fuhao(char s) { if(s=='+'||s=='-') return 1; if(s=='*'||s=='/') return 2; if(s=='('||s==')') return 3; if(s=='#') return -1; } //对两个栈进行入栈出栈以及计算的函数 void function(char a[100]) { q2.push('#');//在符号栈先入一个“#”，防止后序找栈顶为空的时候发生异常 int len=strlen(a); if(a[0]=='-')//如果第一个数字是负号的情况，要单独考虑 { flag2=1; a[0]='0'; } for(int i=0;i='0'&&a[i]='0'&&a[i]=fuhao(a[i]))&&q2.top()!='(') { while(fuhao(q2.top())>=fuhao(a[i])&&q2.top()!='(') { calculate(q1,q2.top()); q2.pop(); } q2.push(a[i]); } else { q2.push(a[i]); } } else if(a[i]=='*'||a[i]=='/') { if(fuhao(q2.top())==fuhao(a[i])) { calculate(q1,q2.top()); if(flag1==1) { printf("error"); return; } q2.pop(); q2.push(a[i]); } else { q2.push(a[i]); } } } } //对栈中剩余数字进行处理，当字符栈空了自然运算就结束了 while(q2.top()!= '#') { calculate(q1,q2.top()); if(flag1==1) { printf("error"); return; } q2.pop(); } printf("%d",q1.top()); } int main()//主函数 { char a[100]; scanf_s("%s",a,100); function(a); return 0; } |
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