本题要求你为初学数据结构的小伙伴设计一款简单的利用堆栈执行的计算器。如上图所示，计算器由两个堆栈组成，一个堆栈 s 1 ​ 存放数字，另一个堆栈 s 2 ​ 存放运算符。计算器的最下方有一个等号键，每次按下这个键，计算器就执行以下操作： 从 s 1 ​ 中弹出两个数字，顺序为 n 1 ​ 和 n 2 ​ ； 从 s 2 ​ 中弹出一个运算符 op； 执行计算 n 2 ​ op n 1 ​ ； 将得到的结果压回 s 1 ​ 。 直到两个堆栈都为空时，计算结束

### 回答1：
本题要求你为初学数据结构的小伙伴设计一款简单的利用堆栈执行的计算器。如上图所示，计算器由两个堆栈组成，一个堆栈 s1 ​ 存放数字，另一个堆栈 s2 ​ 存放运算符。计算器的最下方有一个等号键，每次按下这个键，计算器就会执行以下操作：从 s1 ​ 中弹出两个数字，顺序为 n1 ​ 和 n2 ​；从 s2 ​ 中弹出一个运算符 op​，执行计算 n1 ​ 和 n2 ​ 的 op ​ 运算，并将结果压入 s1​；重复上述操作，直到 s2​ 中的所有运算符被执行为止。最后将 s1​ 中的结果压缩并输出。直到两个堆栈都为空时，计算结束。

### 回答2：
在设计这款简单的利用堆栈执行的计算器时，我们可以遵循以下步骤：

1. 定义堆栈的数据结构

我们需要定义两个堆栈 s1 和 s2，分别用来存放数字和运算符。我们可以选择用数组或链表来实现堆栈，这里以数组为例。需要记录的信息有堆栈的容量、栈顶指针以及两个堆栈本身。

定义如下：

#define STACK_SIZE 100 // 堆栈容量

typedef struct {
    int data[STACK_SIZE];
    int top;
} stack;

stack s1, s2; // 定义两个堆栈

2. 实现堆栈的基本操作

堆栈的基本操作有入栈(push)、出栈(pop)和获取栈顶元素(get_top)等。实现方法如下：

// 入栈
void push(stack* s, int x) {
    if (s->top == STACK_SIZE) { // 堆栈已满
        printf("ERROR: stack is full\n");
        exit(1);
    }
    s->data[s->top++] = x;
}

// 出栈
int pop(stack* s) {
    if (s->top == 0) { // 堆栈已空
        printf("ERROR: stack is empty\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[--s->top];
}

// 获取栈顶元素
int get_top(stack* s) {
    if (s->top == 0) { // 堆栈已空
        printf("ERROR: stack is empty\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[s->top - 1];
}

3. 实现计算器的主要逻辑

计算器的主要逻辑就是不断按下等号键，每次从 s1 中弹出两个数字和 s2 中弹出一个运算符，计算得到结果，并将结果压回 s1 中。需要注意计算顺序（n2 op n1）以及除数为零的情况。

代码如下：

// 执行计算
int calculate(int n1, int n2, char op) {
    int result;
    switch (op) {
        case '+':
            result = n2 + n1;
            break;
        case '-':
            result = n2 - n1;
            break;
        case '*':
            result = n2 * n1;
            break;
        case '/':
            if (n1 == 0) {
                printf("ERROR: divide by zero\n");
                exit(1);
            }
            result = n2 / n1;
            break;
        default:
            printf("ERROR: invalid operator\n");
            exit(1);
    }
    return result;
}

// 计算器主函数
void calculator() {
    char op; // 运算符
    int n1, n2; // 数字
    while (s1.top > 0 || s2.top > 0) { // 两个堆栈都非空
        n1 = pop(&s1);
        n2 = pop(&s1);
        op = pop(&s2);
        push(&s1, calculate(n1, n2, op)); // 计算并压回 s1
    }
    printf("Result: %d\n", get_top(&s1)); // 输出计算结果
}

4. 完整代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define STACK_SIZE 100 // 堆栈容量

typedef struct {
    int data[STACK_SIZE];
    int top;
} stack;

stack s1, s2; // 定义两个堆栈

// 入栈
void push(stack* s, int x) {
    if (s->top == STACK_SIZE) { // 堆栈已满
        printf("ERROR: stack is full\n");
        exit(1);
    }
    s->data[s->top++] = x;
}

// 出栈
int pop(stack* s) {
    if (s->top == 0) { // 堆栈已空
        printf("ERROR: stack is empty\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[--s->top];
}

// 获取栈顶元素
int get_top(stack* s) {
    if (s->top == 0) { // 堆栈已空
        printf("ERROR: stack is empty\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[s->top - 1];
}

// 执行计算
int calculate(int n1, int n2, char op) {
    int result;
    switch (op) {
        case '+':
            result = n2 + n1;
            break;
        case '-':
            result = n2 - n1;
            break;
        case '*':
            result = n2 * n1;
            break;
        case '/':
            if (n1 == 0) {
                printf("ERROR: divide by zero\n");
                exit(1);
            }
            result = n2 / n1;
            break;
        default:
            printf("ERROR: invalid operator\n");
            exit(1);
    }
    return result;
}

// 计算器主函数
void calculator() {
    char op; // 运算符
    int n1, n2; // 数字
    while (s1.top > 0 || s2.top > 0) { // 两个堆栈都非空
        n1 = pop(&s1);
        n2 = pop(&s1);
        op = pop(&s2);
        push(&s1, calculate(n1, n2, op)); // 计算并压回 s1
    }
    printf("Result: %d\n", get_top(&s1)); // 输出计算结果
}

int main() {
    int n; // 输入的数字
    char op; // 输入的运算符
    printf("Please input numbers and operators (end with '='):\n");
    scanf("%d", &n);
    push(&s1, n); // 先将第一个数字压入 s1
    while (1) {
        scanf("%c", &op);
        if (op == '=') {
            calculator(); // 等号键被按下，执行计算
            break;
        }
        if (op == ' ' || op == '\n') {
            continue; // 忽略空格和换行符
        }
        if (op == '+' || op == '-' || op == '*' || op == '/') { // 输入的是运算符
            push(&s2, op); // 将运算符压入 s2
        } else {
            scanf("%d", &n); // 输入的是数字
            push(&s1, n); // 将数字压入 s1
        }
    }
    return 0;
}

### 回答3：
为初学数据结构的小伙伴设计一款简单的利用堆栈执行的计算器，需要考虑以下几个方面：

1. 数据结构的选择

根据题目要求，需要使用两个堆栈分别存放数字和运算符。因此，可以选择使用顺序栈或链栈来实现。由于顺序栈的实现较为简单，适合初学者使用，因此本设计采用顺序栈。

2. 运算符优先级与括号的处理

在实现计算器时，需要考虑运算符的优先级及括号的处理。这里可以使用中缀表达式转换为后缀表达式的方式来解决。具体实现方式可以参考以下步骤：

①遍历表达式，利用一个栈来存放运算符，遇到数字则直接输出或入数字栈；

②遇到运算符时，判断其与栈顶运算符的优先级。

●如果优先级比栈顶运算符高，直接入栈；

●否则，将栈顶运算符弹出并输出为后缀表达式，直到栈顶运算符优先级小于当前运算符，并将当前运算符入栈。

③若遇到左括号，则直接入栈；

④若遇到右括号，则不断弹出栈顶运算符并输出为后缀表达式，直到遇到左括号，将左括号弹出。

3. 计算表达式

得到后缀表达式后，可以使用堆栈执行计算操作。具体实现方式可以参考以下步骤：

①遍历表达式，遇到数字则入数字栈；

②遇到运算符，则从数字栈中弹出两个数字进行计算，并将计算结果入数字栈。

③直到表达式遍历结束，数字栈中存储的即为最终计算结果。

综上所述，本设计方案需要实现以下功能：

1. 将中缀表达式转换为后缀表达式并输出；

2. 读入后缀表达式，并计算最终结果输出。

对于初学者来说，可以先实现一个简单的计算器，支持加、减、乘、除四则运算，随后再尝试扩展功能，如支持括号、带小数的运算等。