计算器实现算数表达式求值

时间: 2023-09-14 18:11:26 浏览: 49
算数表达式求值可以使用栈来实现。具体的步骤如下: 1. 定义一个操作数栈和一个操作符栈。 2. 从左到右遍历表达式,如果当前字符是数字,将其压入操作数栈。 3. 如果当前字符是操作符,分以下情况处理: 1. 如果操作符栈为空或者栈顶操作符为左括号,将当前操作符压入操作符栈。 2. 如果当前操作符优先级高于栈顶操作符,将当前操作符压入操作符栈。 3. 如果当前操作符优先级低于或等于栈顶操作符,将栈顶操作符弹出,将操作数栈中的两个数弹出进行计算,并将结果压入操作数栈。重复此过程直到当前操作符可以压入操作符栈。 4. 如果当前操作符是右括号,将操作符栈中的操作符弹出,进行计算,直到遇到左括号为止,并将左括号弹出。 4. 表达式遍历完毕后,如果操作符栈不为空,按照上述方式弹出操作符进行计算,直到操作符栈为空。 5. 操作数栈中剩下的唯一一个数就是表达式的值。 下面是一个示例代码实现: ```python class Calculator: def __init__(self): self.op_stack = [] self.num_stack = [] def calculate(self, expression): for c in expression: if c.isdigit(): self.num_stack.append(int(c)) elif c in ['+', '-', '*', '/']: while self.op_stack and self.op_stack[-1] != '(' and self._compare(c, self.op_stack[-1]) <= 0: self._calculate() self.op_stack.append(c) elif c == '(': self.op_stack.append(c) elif c == ')': while self.op_stack[-1] != '(': self._calculate() self.op_stack.pop() while self.op_stack: self._calculate() return self.num_stack[-1] def _calculate(self): op = self.op_stack.pop() num2 = self.num_stack.pop() num1 = self.num_stack.pop() if op == '+': self.num_stack.append(num1 + num2) elif op == '-': self.num_stack.append(num1 - num2) elif op == '*': self.num_stack.append(num1 * num2) elif op == '/': self.num_stack.append(num1 / num2) def _compare(self, op1, op2): if op1 in ['+', '-'] and op2 in ['*', '/']: return -1 if op1 in ['*', '/'] and op2 in ['+', '-']: return 1 return 0 ``` 使用示例: ```python calculator = Calculator() result = calculator.calculate("3+2*4-(1+2)*3") print(result) # 输出 1 ```

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