用c++编程给你一个字符串表达式 s ,请你实现一个基本计算器来计算并返回它的值。 整数除法仅保留整数部分。 你可以假设给定的表达式总是有效的。所有中间结果将在 [-231, 231 - 1] 的范围内。 注意:不允许使用任何将字符串作为数学表达式计算的内置函
时间: 2024-11-25 13:10:20 浏览: 8
在C++中,要实现一个基本的字符串表达式计算器,我们可以使用栈数据结构来存储操作数和运算符,并按照运算规则逐步处理。这里是一个简单的实现步骤:
1. 定义一个优先级队列(通常用`std::stack`模拟,因为`std::priority_queue`默认的比较是最大堆),用于存储运算符。
2. 定义一个栈用于存储临时结果,当遇到左括号或数字时,将其压入栈中。
3. 遍历输入的字符串`s`,对于每个字符:
- 如果是数字,读取到下一个非数字字符为止,转换成整数并压入结果栈。
- 如果是空格、换行符,忽略。
- 如果是运算符,从结果栈弹出两个最近的元素进行计算,更新结果并把新的结果压回栈中。同时,根据运算符的优先级调整运算符队列。
4. 遇到右括号时,结束当前的操作,直到遇到左括号。每对括号内的计算都要独立进行。
5. 最终结果栈中只剩一个元素,就是整个表达式的计算结果。
示例代码可能长这样:
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <stack>
#include <sstream>
int calculate(std::string s) {
std::stack<int> numStack;
std::stack<char> opStack;
int prevOp = '+';
for (char c : s) {
if (isdigit(c)) {
int num = 0;
while (isdigit(c)) {
num = num * 10 + (c - '0');
c++;
}
numStack.push(num);
} else if (c == '(') {
opStack.push(c);
} else if (c == ')') {
while (!opStack.empty() && opStack.top() != '(') {
// Perform calculation with the top two numbers and pop them
int b = numStack.top(); numStack.pop();
int a = numStack.top(); numStack.pop();
char op = opStack.top(); opStack.pop();
switch (op) {
case '+':
numStack.push(a + b);
break;
case '-':
numStack.push(a - b);
break;
case '*':
numStack.push(a * b);
break;
case '/':
numStack.push(a / b); // Keep only integer part
break;
}
}
if (!opStack.empty()) {
opStack.pop(); // Pop the '('
}
} else {
while (!opStack.empty() && precedence(opStack.top(), c) <= precedence(prevOp, c)) {
// Perform calculation as needed
// ...
}
opStack.push(c);
prevOp = c;
}
}
while (!opStack.empty()) {
// Perform any remaining calculations
// ...
}
return numStack.top(); // Final result
}
// Precedence function to compare operator priorities
int precedence(char op1, char op2) {
// Define your own precedence rules here...
return /* ... */;
}
int main() {
std::string expr = "3+2*2";
int result = calculate(expr);
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}
```
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