用栈的方法从文件读取表达式,判断表达式是否合理,将表达式转换成后缀形式,按后缀表达式求值;题目涉及加减乘除,带括弧的混合运算;随时可以退出;(2)从键盘输入表达式,利用算符优先原则求中缀表达式,并将表达式及其结果存入指定文件,可重复计算。

时间: 2024-09-14 15:11:37 浏览: 36
这个问题涉及到两个主要的编程任务:首先是使用栈来解析和计算中缀表达式,然后将中缀表达式转换为后缀表达式(也称为逆波兰表示法),并计算其值。第二个任务是处理从键盘输入的中缀表达式,使用算符优先解析,并将结果存储到文件中。以下是完成这些任务的方法和Python代码。 任务1:从文件读取中缀表达式并计算 ```python def is_operator(c): return c in "+-*/" def is_higher_precedence(op1, op2): if op1 == '(' or op2 == ')': return False elif op1 == '(' or op2 == '(': return True else: precedences = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2} return precedences[op1] > precedences[op2] def infix_to_postfix(expression): stack = [] # 操作符栈 postfix = [] # 后缀表达式列表 for char in expression: if char.isdigit(): # 如果是数字,直接添加到后缀表达式 postfix.append(char) elif char == '(': # 左括号入栈 stack.append(char) elif char == ')': # 遇到右括号,将栈中操作符弹出,直到遇到左括号 while stack and stack[-1] != '(': postfix.append(stack.pop()) stack.pop() # 弹出左括号 elif is_operator(char): # 操作符处理 while stack and is_operator(stack[-1]) and is_higher_precedence(stack[-1], char): postfix.append(stack.pop()) stack.append(char) while stack: # 将栈中剩余的操作符弹出到后缀表达式 postfix.append(stack.pop()) return ''.join(postfix) def evaluate_postfix(postfix): stack = [] for char in postfix: if char.isdigit(): # 如果是数字,压入栈中 stack.append(int(char)) elif is_operator(char): # 如果是操作符,从栈中弹出两个数字进行运算,将结果压栈 a = stack.pop() b = stack.pop() if char == '+': stack.append(b + a) elif char == '-': stack.append(b - a) elif char == '*': stack.append(b * a) elif char == '/': stack.append(b / a) return stack[0] # 栈顶元素为最终结果 # 从文件读取表达式并计算 def evaluate_expression_from_file(filename): try: with open(filename, 'r') as file: expression = file.readline().strip() if expression == 'exit': return postfix = infix_to_postfix(expression) result = evaluate_postfix(postfix) print(f"The result of '{expression}' is: {result}") except FileNotFoundError: print("File not found.") # 假设有一个名为 'expressions.txt' 的文件包含中缀表达式 evaluate_expression_from_file('expressions.txt') ``` 任务2:从键盘输入表达式并使用算符优先原则求中缀表达式 ```python def precedence(op): precedences = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2} return precedences[op] if op in precedences else 0 def apply_operator(operators, values): op = operators.pop() right = values.pop() left = values.pop() if op == '+': values.append(left + right) elif op == '-': values.append(left - right) elif op == '*': values.append(left * right) elif op == '/': values.append(left / right) def operator_precedence(operators, token): while operators and precedence(operators[-1]) >= precedence(token): apply_operator(operators, values) operators.append(token) def parse_expression(expression): operators = [] values = [] i = 0 while i < len(expression): if expression[i] == ' ': i += 1 elif expression[i] == '(': operator_precedence(operators, expression[i]) elif expression[i].isdigit(): j = i while j < len(expression) and expression[j].isdigit(): j += 1 values.append(int(expression[i:j])) i = j elif expression[i] in "+-*/": operator_precedence(operators, expression[i]) elif expression[i] == ')': while operators[-1] != '(': apply_operator(operators, values) operators.pop() # 弹出左括号 else: raise ValueError("Unexpected token: " + expression[i]) i += 1 while operators: apply_operator(operators, values) return values[0] def calculate_and_store_result(expression, filename): result = parse_expression(expression) with open(filename, 'a') as file: file.write(f"{expression} = {result}\n") # 假设用户输入的表达式和结果存储到 'results.txt' 文件 expression = input("Enter an expression: ") calculate_and_store_result(expression, 'results.txt') ``` 请注意,上述代码仅作为示例,实际应用中可能需要更多的错误处理和优化。在实际应用中,你可能还需要考虑表达式的合法性检查,以及在文件读写过程中处理可能的异常。
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