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

时间: 2023-06-10 15:04:59 浏览: 45
好的,我明白了,您的问题是如何设计一个算术四则运算表达式求值的简单计算器。 首先,我们需要了解算术表达式的求值方法,一般来说可以使用栈来实现。具体的实现方法如下: 1. 定义两个栈,一个用来存储操作数,一个用来存储运算符。 2. 从左到右遍历表达式中的每个元素,如果当前元素是一个数字,就将它压入操作数栈中;如果是一个运算符,就与运算符栈的栈顶元素比较优先级,如果当前运算符优先级高于栈顶运算符,就将当前运算符压入运算符栈中;否则,就将运算栈顶运算符弹出并进行运算,将结果压入操作数栈中,直到当前运算符优先级高于栈顶运算符为止。注意:这里的优先级顺序为:括号 > 乘、除 > 加、减。 3. 当遍历完整个表达式后,如果运算符栈不为空,就将栈中剩余的运算符依次弹出并进行运算,将结果压入操作数栈中。 4. 最后操作数栈中的栈顶元素即为表达式的求值结果。 以下是实现代码及注释: ```c++ #include <iostream> #include <stack> #include <string> using namespace std; // 定义操作数栈和运算符栈 stack<int> nums; stack<char> ops; // 判断运算符优先级的函数(乘、除 > 加、减) int priority(char op) { if (op == '*' || op == '/') return 2; else return 1; } // 进行运算的函数 void eval() { // 弹出操作数 int b = nums.top(); nums.pop(); int a = nums.top(); nums.pop(); // 弹出运算符 char op = ops.top(); ops.pop(); // 进行运算并将结果压入操作数栈中 int res; switch(op) { case '+': res = a + b; break; case '-': res = a - b; break; case '*': res = a * b; break; case '/': res = a / b; break; } nums.push(res); } // 计算表达式的函数 int calculate(string s) { // 将表达式中的空格全部去掉 s.erase(remove(s.begin(), s.end(), ' '), s.end()); // 遍历表达式中的每个字符 for (int i = 0; i < s.size(); i++) { char c = s[i]; // 如果当前字符是数字,就将它压入操作数栈中 if (isdigit(c)) { int num = 0; while (isdigit(s[i])) { num = num * 10 + (s[i] - '0'); i++; } i--; nums.push(num); } // 如果当前字符是运算符 else if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') { // 将运算符与运算符栈的栈顶元素进行比较 // 如果当前运算符优先级高于栈顶元素,就将当前运算符压入运算符栈中 // 否则,就弹出栈顶元素进行运算,并将运算结果压入操作数栈中 while (!ops.empty() && priority(ops.top()) >= priority(c)) { eval(); } ops.push(c); } // 如果当前字符是左括号,就将它压入运算符栈中 else if (c == '(') { ops.push(c); } // 如果当前字符是右括号,就弹出运算符栈中的元素进行运算 else if (c == ')') { while (ops.top() != '(') { eval(); } ops.pop(); // 弹出左括号 } } // 如果运算符栈不为空,就依次弹出运算符进行运算 while (!ops.empty()) { eval(); } // 最终操作数栈中的栈顶元素即为表达式的求值结果 return nums.top(); } int main() { string s; cout << "请输入算术表达式:" << endl; getline(cin, s); // 支持输入含有空格的表达式 int res = calculate(s); cout << "结果为:" << res << endl; return 0; } ``` 希望这个算术四则运算表达式求值的简单计算器能够满足您的要求。不过需要注意的是,本算法只适用于非负整数常数,如果涉及到浮点数或负数的运算,需要进行相应的修改。

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