假定算数表达式的值均为非负整数常数，不包含变量、小 数和字符常量。 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

### 回答1：
好的，我明白了您的要求，将使用 ChitGPT 来回答您的问题。以下是答案：

为实现算术表达式的四则运算，可以使用栈来实现，具体步骤如下：

1. 创建两个栈，分别用于存储操作数和操作符。

2. 遍历表达式，当遇到数字时，将其压入操作数栈；当遇到操作符时，判断其与操作符栈栈顶元素的优先级，如果该操作符优先级较高或相等，则将其压入栈中；否则将操作符栈栈顶的操作符弹出，并从操作数栈中弹出两个操作数进行计算，然后再将计算结果压入操作数栈中，直到遇到一个优先级比该操作符低的操作符或者操作符栈为空才将该操作符压入操作符栈中。如果遇到左括号，则直接将其压入操作符栈中。

3. 当表达式遍历完后，若操作符栈不为空，则弹出操作符栈栈顶的操作符，并从操作数栈弹出两个操作数进行计算，再将计算结果压入操作数栈中，直到操作符栈为空。

4. 最后将操作数栈中的唯一元素作为表达式的计算结果返回。

下面是使用这种方法实现的算数表达式求值的简单计算器的代码：

#include<iostream>
#include<stack>
#include<string>
#include<cstdlib>
using namespace std;

// 判断一个字符是否为数字
bool is_digit(char c) {
    return c >= '0' && c <= '9';
}

// 计算两个操作数之间的值
int evaluate(char op, int num1, int num2) {
    switch(op) {
        case '+': return num1 + num2;
        case '-': return num1 - num2;
        case '*': return num1 * num2;
        case '/': return num1 / num2;
        default: throw "不支持的运算符";
    }
}

// 主函数
int main() {
    stack<int> nums;  // 存放数字的栈
    stack<char> ops;  // 存放运算符的栈
    string exp;  // 算术表达式

    cout << "请输入算术表达式：";
    getline(cin, exp);

    for(int i = 0; i < exp.size(); ) {
        char c = exp[i];
        if(is_digit(c)) {  // 如果遇到数字，则将其转换成整型并压入数字栈中
            int num = atoi(&c);
            nums.push(num);
            i++;
        }
        else if(c == '(') {  // 如果遇到左括号，直接将其压入运算符栈中
            ops.push(c);
            i++;
        }
        else if(c == ')') {  // 如果遇到右括号，则将运算符栈中的运算符弹出直至遇到左括号
            while(ops.top() != '(') {
                char op = ops.top();
                ops.pop();
                int num2 = nums.top();
                nums.pop();
                int num1 = nums.top();
                nums.pop();
                int result = evaluate(op, num1, num2);
                nums.push(result);
            }
            ops.pop();  // 弹出左括号
            i++;
        }
        else if(c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') {  // 如果遇到操作符，则将其压入运算符栈中
            while(!ops.empty() && ops.top() != '(' && (c == '*' || c == '/' || ops.top() == '+' || ops.top() == '-')) {
                char op = ops.top();
                ops.pop();
                int num2 = nums.top();
                nums.pop();
                int num1 = nums.top();
                nums.pop();
                int result = evaluate(op, num1, num2);
                nums.push(result);
            }
            ops.push(c);  // 将新的运算符压入运算符栈中
            i++;
        }
        else {
            // 遇到非法字符，抛出异常
            throw "输入的表达式含有非法字符";
        }
    }

    // 遍历完表达式后，计算剩余的操作数和操作符
    while(!ops.empty()) {
        char op = ops.top();
        ops.pop();
        int num2 = nums.top();
        nums.pop();
        int num1 = nums.top();
        nums.pop();
        int result = evaluate(op, num1, num2);
        nums.push(result);
    }

    // 将数字栈中的最后一个数字作为计算结果
    int result = nums.top();
    cout << "计算结果为：" << result << endl;

    return 0;
}

以上就是简单的算术四则运算表达式求值计算器的实现方法，基本满足您所提出的要求，并且已经添加了详细的注释。如果您有其他问题，请继续提问。

### 回答2：
算术四则运算表达式求值的简单计算器的设计如下：

首先，我们需要定义一个函数来计算算数表达式的值，假设这个函数为calculate()。

在calculate()函数中，我们使用栈来储存操作数和操作符。遍历输入的算数表达式，我们对每个字符进行判断：

- 如果是数字，我们将其转换为整数并将其压入操作数栈中。
- 如果是操作符，我们将其与操作符栈中的操作符进行比较。如果优先级较高，我们将其压入操作符栈中。如果优先级较低或相等，我们将操作符栈中的操作符弹出并将其与两个操作数栈中的操作数进行计算，然后将计算得到的结果压入操作数栈中。
- 如果是左括号'（'，我们直接将其压入操作符栈中。
- 如果是右括号'）'，我们将操作符栈中的操作符弹出，并将其与两个操作数栈中的操作数进行计算，直到遇到左括号为止。

最后，当算数表达式被完全遍历后，我们将剩余的操作符栈中的操作符与两个操作数栈中的操作数进行计算，直到操作符栈为空。此时，操作数栈中仅剩下一个元素，即为算数表达式的值。

下面是calculate()函数的示例代码：

#include <iostream>
#include <stack>
#include <cmath>

// 定义优先级
int priority(char op) {
    if (op == '+' || op == '-') {
        return 1;
    } else if (op == '*' || op == '/') {
        return 2;
    } else {
        return 0;
    }
}

// 计算两个操作数与操作符的运算结果
int calculate(int left, int right, char op) {
    switch (op) {
        case '+':
            return left + right;
        case '-':
            return left - right;
        case '*':
            return left * right;
        case '/':
            return left / right;
        default:
            return 0;
    }
}

// 计算算数表达式的值
int evaluateExpression(const std::string& expression) {
    std::stack<int> operands;  // 操作数栈
    std::stack<char> operators;  // 操作符栈

    for (int i = 0; i < expression.length(); i++) {
        char c = expression[i];

        if (isdigit(c)) {
            int num = 0;
            while (i < expression.length() && isdigit(expression[i])) {
                num = num * 10 + (expression[i] - '0');
                i++;
            }
            i--;
            operands.push(num);
        } else if (c == '(') {
            operators.push(c);
        } else if (c == ')') {
            while (!operators.empty() && operators.top() != '(') {
                int rightOperand = operands.top();
                operands.pop();
                int leftOperand = operands.top();
                operands.pop();
                char op = operators.top();
                operators.pop();
                int result = calculate(leftOperand, rightOperand, op);
                operands.push(result);
            }
            operators.pop();  // 弹出左括号
        } else if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') {
            while (!operators.empty() && priority(c) <= priority(operators.top())) {
                int rightOperand = operands.top();
                operands.pop();
                int leftOperand = operands.top();
                operands.pop();
                char op = operators.top();
                operators.pop();
                int result = calculate(leftOperand, rightOperand, op);
                operands.push(result);
            }
            operators.push(c);
        }
    }
    while (!operators.empty()) {
        int rightOperand = operands.top();
        operands.pop();
        int leftOperand = operands.top();
        operands.pop();
        char op = operators.top();
        operators.pop();
        int result = calculate(leftOperand, rightOperand, op);
        operands.push(result);
    }
    return operands.top();
}

int main() {
    std::string expression;
    std::cout << "请输入算术四则运算表达式：" << std::endl;
    std::getline(std::cin, expression);
    int result = evaluateExpression(expression);
    std::cout << "算术表达式的值为：" << result << std::endl;
    return 0;
}

以上是一个简单的算术四则运算表达式求值的计算器的设计，通过输入一个算术表达式，程序会输出算术表达式的值。注释中对各个步骤进行了详细说明。

### 回答3：
设计一个算术四则运算表达式求值的简单计算器，我们可以通过以下步骤来实现：

步骤1：定义一个类Calculator，用于计算表达式的值。
步骤2：在Calculator类中，定义一个函数eval，用于计算表达式的值。该函数接受一个字符串参数expression，表示要求值的表达式，并返回一个非负整数值。
步骤3：在eval函数中，定义一个栈stack，用于保存运算符和操作数。
步骤4：使用循环遍历表达式的每个字符，并按照以下规则处理：
- 如果字符是数字，则将其转化为整数，添加到stack栈中。
- 如果字符是运算符+、-、*、/或者左括号"("，则将其添加到stack栈中。
- 如果字符是右括号")"，则进行运算操作，直到找到左括号为止。将运算结果添加到stack栈中。
步骤5：定义一个辅助函数calculate，用于根据运算符和操作数计算结果。该函数接受三个参数：一个字符operator表示运算符，两个整数operand1和operand2表示操作数，并返回一个非负整数值。
步骤6：在calculate函数中，根据运算符进行相应的运算操作，并返回结果。
步骤7：返回stack栈顶的值，即为表达式的计算结果。
步骤8：在main函数中，接受用户输入的表达式，并调用Calculator类的eval方法进行求值，并输出结果。

下面是实现该计算器的代码示例：

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

class Calculator {
public:
    int eval(string expression) {
        stack<int> stack;
        int i = 0;
        while (i < expression.length()) {
            if (isdigit(expression[i])) {
                int num = 0;
                while (i < expression.length() && isdigit(expression[i])) {
                    num = num * 10 + (expression[i] - '0');
                    i++;
                }
                stack.push(num);
            } else if (expression[i] == '(') {
                stack.push(expression[i]);
                i++;
            } else if (expression[i] == ')') {
                int num2 = stack.top();
                stack.pop();
                char op = stack.top();
                stack.pop();
                int num1 = stack.top();
                stack.pop();
                stack.pop();  // 弹出左括号
                int result = calculate(op, num1, num2);
                stack.push(result);
                i++;
            } else if (expression[i] == '+' || expression[i] == '-' || expression[i] == '*' || expression[i] == '/') {
                stack.push(expression[i]);
                i++;
            } else {
                i++;
            }
        }
        return stack.top();
    }

private:
    int calculate(char op, int operand1, int operand2) {
        if (op == '+') {
            return operand1 + operand2;
        } else if (op == '-') {
            return operand1 - operand2;
        } else if (op == '*') {
            return operand1 * operand2;
        } else if (op == '/') {
            return operand1 / operand2;
        }
        return 0;
    }
};

int main() {
    Calculator calculator;
    string expression;
    cout << "请输入要求值的表达式：";
    cin >> expression;
    int result = calculator.eval(expression);
    cout << "表达式的计算结果为：" << result << endl;
    return 0;
}

以上代码实现了一个简单的算术四则运算表达式求值的计算器。用户可以在控制台输入要求值的表达式，程序将输出表达式的计算结果。