如何用C++实现一个基于栈的简单计算器,支持加减乘除和括号优先级的解析?
时间: 2024-11-07 10:26:41 浏览: 31
使用C++实现一个简单计算器,核心在于理解和应用栈的数据结构。在此过程中,你需要掌握以下几个关键点:
参考资源链接:[C++实现计算器:栈的应用](https://wenku.csdn.net/doc/3vi4oh0zev?spm=1055.2569.3001.10343)
1. 栈的定义和基本操作:在C++中,你可以使用数组或std::stack来实现栈的功能。栈必须能够执行入栈(push)、出栈(pop)、查看栈顶元素(peek)以及检查栈是否为空(isEmpty)等基本操作。
2. 运算符优先级的设计:你需要创建一个优先级表来决定不同运算符之间的优先级关系。例如,乘除运算符的优先级应该高于加减运算符。
3. 表达式解析:对于给定的算术表达式,你需要将输入的字符串分解成一系列的数字和运算符,并利用栈来处理这些元素。通常使用两个栈,一个用于存储操作数,另一个用于存储操作符。
4. 中缀表达式转后缀表达式:在处理表达式之前,通常需要将中缀表达式(即我们通常写的表达式形式)转换为后缀表达式(也称逆波兰表示法,RPN)。这个步骤可以通过一个算法如沙伊克算法(Shunting-yard algorithm)来完成。
5. 计算后缀表达式的值:一旦转换为后缀表达式,计算过程就变得相对直接。从左到右扫描后缀表达式,每遇到一个操作数就将其压入栈中,每遇到一个操作符就从栈中弹出所需数量的操作数,执行运算,并将结果压回栈中。
下面是一个简化的示例代码片段,展示了如何使用栈处理表达式中的运算符优先级:
```cpp
#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
int precedence(char op) {
if (op == '+' || op == '-') return 1;
if (op == '*' || op == '/') return 2;
return 0;
}
int applyOp(int a, int b, char op) {
switch (op) {
case '+': return a + b;
case '-': return a - b;
case '*': return a * b;
case '/': return a / b;
}
return 0;
}
int evaluatePostfix(const std::string& expr) {
std::stack<int> values;
for (char c : expr) {
if (isdigit(c)) {
values.push(c - '0'); // Assuming single digit numbers for simplicity
} else {
int val2 = ***();
values.pop();
int val1 = ***();
values.pop();
values.push(applyOp(val1, val2, c));
}
}
***();
}
int main() {
std::string postfix =
参考资源链接:[C++实现计算器:栈的应用](https://wenku.csdn.net/doc/3vi4oh0zev?spm=1055.2569.3001.10343)
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