键盘输入一个只含加、减、乘、除四则运算和括号的数学表达式,编程求出该表达式的值并输出结果。 输入 一行字符串,总长度小于30。数据保证表达式合法。 输出 一个整数值,数据保证最后结果其中间计算结果在长型范围内。
时间: 2024-04-15 10:26:26 浏览: 107
一个计算器的设计具有基本的加、减、乘、除等四则运算
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你可以使用栈来计算这个数学表达式的值。具体的步骤如下:
1. 创建一个操作数栈和一个操作符栈。
2. 遍历输入的表达式字符串,对于每个字符执行以下操作:
- 如果字符是数字,将其转换为整数并将其压入操作数栈。
- 如果字符是'+'、'-'、'*'或'/'中的一个,执行以下操作:
- 如果操作符栈为空或者栈顶的操作符是左括号'(',将当前操作符压入操作符栈。
- 否则,比较当前操作符和操作符栈顶的操作符的优先级:
- 如果当前操作符的优先级大于栈顶操作符的优先级,将当前操作符压入操作符栈。
- 否则,从操作数栈中弹出两个操作数,从操作符栈中弹出一个操作符,进行相应的运算,并将结果压入操作数栈。
- 将当前操作符压入操作符栈。
- 如果字符是左括号'(',将其压入操作符栈。
- 如果字符是右括号')',执行以下操作:
- 从操作数栈中弹出两个操作数,从操作符栈中弹出一个操作符,进行相应的运算,并将结果压入操作数栈,直到遇到左括号'('。
- 弹出操作符栈中的左括号'('。
3. 当遍历完整个字符串后,检查操作符栈是否为空,如果不为空,则从操作数栈中弹出两个操作数,从操作符栈中弹出一个操作符,进行相应的运算,并将结果压入操作数栈,直到操作符栈为空。
4. 最后,从操作数栈中弹出结果,即为表达式的值。
下面是一个示例的Python代码实现:
```python
def calculate(expression):
def precedence(op):
if op == '+' or op == '-':
return 1
if op == '*' or op == '/':
return 2
return 0
def apply_operator(operators, operands):
operator = operators.pop()
operand2 = operands.pop()
operand1 = operands.pop()
if operator == '+':
operands.append(operand1 + operand2)
elif operator == '-':
operands.append(operand1 - operand2)
elif operator == '*':
operands.append(operand1 * operand2)
elif operator == '/':
operands.append(operand1 / operand2)
operands = []
operators = []
i = 0
while i < len(expression):
if expression[i].isdigit():
operand = 0
while i < len(expression) and expression[i].isdigit():
operand = operand * 10 + int(expression[i])
i += 1
operands.append(operand)
elif expression[i] == '(':
operators.append(expression[i])
i += 1
elif expression[i] == ')':
while len(operators) != 0 and operators[-1] != '(':
apply_operator(operators, operands)
operators.pop()
i += 1
elif expression[i] in ['+', '-', '*', '/']:
while len(operators) != 0 and operators[-1] != '(' and precedence(expression[i]) <= precedence(operators[-1]):
apply_operator(operators, operands)
operators.append(expression[i])
i += 1
while len(operators) != 0:
apply_operator(operators, operands)
return operands[-1]
# 测试
expression = input("请输入数学表达式:")
result = calculate(expression)
print("结果为:", result)
```
注意:以上代码仅处理了整数运算,如果需要支持浮点数运算,可以相应地修改代码。另外,该代码并未处理除数为0的情况,请根据实际需求进行必要的异常处理。
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