试设计一个算术四则运算表达式求值的简单计算器。 基本要求: 1、 操作数均为非负整数常数,操作符仅为+、-、*、/、(和); 2、 编写 main 函数进行测试。给出详细注释
时间: 2023-06-11 21:05:13 浏览: 125
简单的四则运算的计算器
好的,我理解了你的问题。以下是我的回答:
为了设计一个算术四则运算表达式求值的简单计算器,我们需要思考如何组织和处理表达式。最简单的方法是使用逆波兰表达式:将表达式转换为后缀表达式,然后再计算值。
具体步骤如下:
1. 定义一个栈,用来存储操作数和进行计算。
2. 读入中缀表达式,对其中的每个符号进行处理:
- 如果是操作数,则将其入栈。
- 如果是操作符,则进行如下操作:
- 如果栈为空,则将该操作符入栈。
- 如果栈顶元素为左括号,则将该操作符入栈。
- 如果栈顶元素为操作符且其优先级大于等于该操作符,则将栈顶元素弹出并进行计算,直到栈顶元素的优先级小于该操作符或者栈为空。然后将该操作符入栈。
- 如果是右括号,则将栈顶元素弹出并进行计算,直到遇到左括号。左括号不入栈。
3. 对于表达式中所有的符号处理完毕后,我们需要继续将栈内的元素取出并进行计算,直到栈为空。
4. 最后,将计算结果返回。
下面是一个样例代码:
```c++
#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
using namespace std;
int getPriority(char op){
// 返回操作符的优先级
if(op == '*' || op == '/') return 2;
else if(op == '+' || op == '-') return 1;
return 0;
}
int eval(int op1, int op2, char op){
// 计算两个操作数在指定操作符下的结果
if(op == '+') return op1 + op2;
else if(op == '-') return op1 - op2;
else if(op == '*') return op1 * op2;
else if(op == '/') return op1 / op2;
return 0;
}
int calculate(string exp){
// 将中缀表达式转换为后缀表达式,并计算结果
stack<int> numStack;
stack<char> opStack;
for(int i = 0; i < exp.length(); i++){
if(exp[i] >= '0' && exp[i] <= '9'){
// 操作数,就将其转换为整数并入栈
int num = 0;
while(i < exp.length() && exp[i] >= '0' && exp[i] <= '9'){
num = num * 10 + exp[i] - '0';
i++;
}
numStack.push(num);
i--;
}
else if(exp[i] == '('){
// 左括号,直接入栈操作符
opStack.push(exp[i]);
}
else if (exp[i] == ')'){
// 右括号,连续进行运算,直到遇到左括号
while(!opStack.empty() && opStack.top() != '('){
char op = opStack.top();
opStack.pop();
int op2 = numStack.top();
numStack.pop();
int op1 = numStack.top();
numStack.pop();
numStack.push(eval(op1, op2, op));
}
if(!opStack.empty()) opStack.pop(); // 弹出左括号
}
else{
// 操作符,进行优先级比较并进行运算
while(!opStack.empty() && opStack.top() != '(' && getPriority(opStack.top()) >= getPriority(exp[i])){
char op = opStack.top();
opStack.pop();
int op2 = numStack.top();
numStack.pop();
int op1 = numStack.top();
numStack.pop();
numStack.push(eval(op1, op2, op));
}
opStack.push(exp[i]);
}
}
// 对于所有剩余的操作符,进行计算
while(!opStack.empty()){
char op = opStack.top();
opStack.pop();
int op2 = numStack.top();
numStack.pop();
int op1 = numStack.top();
numStack.pop();
numStack.push(eval(op1, op2, op));
}
return numStack.top(); // 最终栈内只剩下了一个操作数,即计算结果
}
int main(){
string exp = "1+2*3-(4+5)/6"; // 测试表达式
int result = calculate(exp);
cout << result << endl; // 输出结果
return 0;
}
```
以上是一个例子,你可以根据自己的需求进行修改或重构。希望这个回答能够给你提供帮助!
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