栈的表达式求值,用C/C++语言编码实现。 1、能对简单的表达式进行求值。 2、能对含有浮点数以及含括号的表达式进行求值。 3、代码格式规范、对异常有处理。

时间: 2024-10-29 22:24:18 浏览: 28
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浅谈C/C++ 语言中的表达式求值

栈的表达式求值通常涉及到逆波兰表示法(Reverse Polish Notation,RPN),也被称为后缀表达式,因为操作符位于它们所作用的操作数之后。在C/C++中实现这样的功能可以分为以下几个步骤: 1. **解析输入表达式**: 先将输入的中缀表达式转换成后缀表达式,这个过程可能需要使用到括号优先算法。 ```cpp #include <stack> #include <string> std::string infixToPostfix(const std::string &infix) { std::stack<char> opStack; std::string postfix; for (char c : infix) { if (isalnum(c)) // 数字或变量 postfix += c; else if (c == '(') { // 左括号压栈 opStack.push(c); } else if (c == ')') { // 右括号出栈并处理嵌套 while (!opStack.empty() && opStack.top() != '(') postfix += opStack.pop(); opStack.pop(); // 出栈左括号 } else { // 操作符 while (!opStack.empty() && precedence(c) <= precedence(opStack.top())) postfix += opStack.pop(); opStack.push(c); } } while (!opStack.empty()) postfix += opStack.pop(); return postfix; } ``` 2. **计算后缀表达式**: 创建两个栈,一个用于存储操作数,另一个用于存储操作符。遍历后缀表达式,当遇到数字就入栈,遇到操作符则比较它与栈顶操作符的优先级,若当前操作符优先级更高,则弹出所有比它优先级低的操作符,直到找到合适的位置。 ```cpp int evaluatePostfix(std::string postfix) { std::stack<int> numStack; for (char c : postfix) { if (isdigit(c)) numStack.push(c - '0'); else { int right = numStack.top(); numStack.pop(); int left = numStack.top(); numStack.pop(); numStack.push(evalOp(c, left, right)); } } return numStack.top(); } // 假设我们已经有了evalOp函数来计算二元操作,如加法、减法等 int evalOp(char op, int a, int b) { switch (op) { case '+': return a + b; case '-': return a - b; // 添加更多其他运算符 } } ``` 3. **异常处理**: 需要检查输入的有效性和堆栈溢出等情况。例如,如果操作符数少于预期的运算数,或者遇到无效字符,应抛出错误。 ```cpp try { std::string postfix = infixToPostfix(expression); // 转换表达式 int result = evaluatePostfix(postfix); // 计算结果 // 输出或返回结果 } catch (const std::exception &e) { std::cerr << "Error: " << e.what() << '\n'; } ``` 以上是一个基本的栈实现表达式求值的例子,实际应用中可能还需要处理更复杂的情况,比如浮点数的支持。注意,上述代码没有包括完整的异常处理和所有必要的错误检查,你需要根据需求进一步完善。
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