编写一个C++程序,如何检查名为Infix的字符串数组是否表示一个有效的算术运算表达式?如果表达式无效,请提供相应的错误提示。
时间: 2024-10-29 11:18:59 浏览: 14
检查C++程序中的Infix字符串数组是否表示一个有效的算术运算表达式,通常涉及到解析表达式的语法规则,例如它需要包含正确的运算符顺序(先乘除后加减),以及括号用于明确优先级。这可以使用递归 descent parser 或者栈结构来进行。
以下是一个简单的示例,使用栈来辅助判断:
```cpp
#include <iostream>
#include <stack>
#include <string>
bool is_valid_expression(const std::string& infix) {
stack<char> operators;
bool numbers_seen = false;
for (char c : infix) {
if (isdigit(c)) { // 检查数字
numbers_seen = true;
while (isdigit(c)) {
c++;
}
c--; // 回退到当前字符并跳出循环
operators.push(c - '0'); // 将数字压入栈
} else if (c == '(') {
operators.push(c);
} else if (c == ')') {
if (operators.empty()) return false; // 如果空括号,表达式无效
char op = operators.top();
operators.pop();
while (!operators.empty() && has_higher_precedence(op, operators.top())) {
op = operators.top();
operators.pop();
}
if (op != '(') {
return false; // 如果不是左括号,意味着运算符未配对,表达式无效
} else if (is_arithmetic_operator(c)) { // 检查运算符
while (!operators.empty() && has_higher_precedence(operators.top(), c)) {
op = operators.top();
operators.pop();
if (op == '(') break; // 遇到左括号,停止比较
}
operators.push(c); // 推出运算符到栈顶
} else {
return false; // 非法字符,表达式无效
}
}
// 检查是否有剩余的左括号未匹配
return operators.empty();
}
bool has_higher_precedence(char op1, char op2) {
// 根据运算符的实际优先级实现此部分
// 假设'*' 和 '/' 的优先级高于 '+' 和 '-'
return op1 == '*' || op1 == '/' ? op2 != '+' : op2 != '-';
}
int main() {
std::string expressions[] = {"2 + 2", "2 * (3 + 4)", "(2 + 3) * 4", "2 + 3 * ", "2*(3+4)(", "2+"};
for (const auto& expr : expressions) {
if (is_valid_expression(expr)) {
std::cout << expr << " is a valid expression.\n";
} else {
std::cerr << expr << " is an invalid expression due to syntax error.\n";
}
}
return 0;
}
```
在这个示例中,我们假设`is_arithmetic_operator()`函数检查字符是否为加、减、乘、除中的一个,并实现了基本的运算符优先级检查。注意这个示例只是一个基础版本,实际的实现可能需要更复杂,比如处理括号嵌套和其他高级语言特性。
阅读全文