用栈结构实现表达式求值,表达式包含数字、加减乘除取余5种运算符,以及小括号()。C++
时间: 2024-10-29 11:25:20 浏览: 34
用栈数据结构实现表达式求值的过程通常称为前缀表示法或逆波兰表示法(RPN,Reverse Polish Notation),因为这种形式将操作符放在其两个操作数之后。以下是基本步骤:
1. **输入处理**:首先,你需要读入给定的中缀表达式,并转换成后缀表达式。可以借助堆栈来辅助这个过程。遇到数字就压入栈,遇到左括号就继续,遇到右括号则弹出栈顶的操作符直到遇到左括号为止,最后剩下的元素就是剩余的操作符。
2. **计算后缀表达式**:遍历后缀表达式的每一个元素,如果遇到数字就直接压入结果栈;如果遇到操作符,则从结果栈弹出两个操作数,按顺序与当前操作符结合并计算结果,然后将结果压回结果栈。
3. **处理完整表达式**:当后缀表达式遍历完,结果栈中只剩一个元素即为最终的结果。
4. **C++实现**:
```cpp
void evaluateExpression(string expression) {
stack<int> numbers; // 存储数字
stack<char> ops; // 存储操作符
for (char c : expression) {
if (isdigit(c)) {
numbers.push(c - '0'); // 转换为整数并入栈
} else if (c == '(') {
ops.push(c);
} else if (c == ')') {
while (!ops.empty() && ops.top() != '(') {
int num2 = numbers.top(); numbers.pop();
int num1 = numbers.top(); numbers.pop();
char op = ops.top(); ops.pop();
switch (op) {
case '+':
numbers.push(num1 + num2);
break;
case '-':
numbers.push(num1 - num2);
break;
case '*':
numbers.push(num1 * num2);
break;
case '/':
numbers.push((int)(num1 / num2));
break;
case '%':
numbers.push(num1 % num2);
break;
}
}
ops.pop(); // 弹出左括号
} else {
while (!ops.empty() && precedence(op) <= precedence(ops.top())) {
// 计算当前操作符之前的所有组合
...
}
ops.push(op); // 将当前操作符压入栈
}
}
while (!ops.empty()) {
int num2 = numbers.top(); numbers.pop();
int num1 = numbers.top(); numbers.pop();
char op = ops.top(); ops.pop();
// 同上,处理剩余的操作符
...
}
cout << "Result: " << numbers.top() << endl;
}
int precedence(char op) { /* 根据优先级定义 */ }
```
其中`precedence`函数用于确定操作符的优先级,以便决定何时执行计算。
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