使用C++选择循环结构实现以下需求:1.对于给定的一个表达式,表达式中可以包括常数、算术运行符(“+”、“-”、“*”、“/”)和括号,编写一个简单计算器计算表达式的值。 2.从键盘输入一个正确的中缀表达式,将中缀表达式转换为对应的后缀表达式输出,并计算后缀表达式的值。 3.对于输入表达式时发生的简单错误如:括号不匹配、除数不能为0、有无效字符能够给出提示,能够给出提示并可以重新输入新表达式循环选择功能 4.中缀表达式中可以包括单个字母表示的变量。
时间: 2023-06-26 22:07:49 浏览: 106
以下是使用C++实现上述需求的代码:
```c++
#include <iostream>
#include <stack>
#include <map>
#include <string>
#include <cmath>
using namespace std;
// 判断字符是否是数字
bool isNumber(char c) {
return c >= '0' && c <= '9';
}
// 判断字符是否是操作符
bool isOperator(char c) {
return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/';
}
// 获取操作符的优先级
int getPriority(char op) {
switch (op) {
case '+':
case '-':
return 1;
case '*':
case '/':
return 2;
default:
return 0;
}
}
// 中缀表达式转后缀表达式
string toPostfix(string infix) {
stack<char> opStack;
string postfix = "";
for (int i = 0; i < infix.length(); i++) {
char c = infix[i];
if (isNumber(c) || isalpha(c)) { // 如果是数字或字母,则直接加入后缀表达式
postfix += c;
} else if (isOperator(c)) { // 如果是操作符
while (!opStack.empty() && isOperator(opStack.top()) && getPriority(opStack.top()) >= getPriority(c)) {
postfix += opStack.top(); //将优先级大于等于c的操作符弹出并加入后缀表达式
opStack.pop();
}
opStack.push(c); // 将c压入操作符栈
} else if (c == '(') { // 如果是左括号
opStack.push(c);
} else if (c == ')') { // 如果是右括号
while (!opStack.empty() && opStack.top() != '(') {
postfix += opStack.top(); // 将左括号前的操作符加入后缀表达式
opStack.pop();
}
if (!opStack.empty() && opStack.top() == '(') {
opStack.pop(); // 将左括号弹出
} else {
return "error: mismatched parentheses";
}
} else {
return "error: invalid character";
}
}
while (!opStack.empty()) {
if (opStack.top() == '(') {
return "error: mismatched parentheses";
}
postfix += opStack.top(); // 将操作符栈中剩余的操作符加入后缀表达式
opStack.pop();
}
return postfix;
}
// 计算后缀表达式的值
double calculate(string postfix) {
stack<double> numStack;
map<char, double> varMap;
for (int i = 0; i < postfix.length(); i++) {
char c = postfix[i];
if (isNumber(c)) { // 如果是数字
double num = c - '0';
while (i + 1 < postfix.length() && isNumber(postfix[i + 1])) {
num = num * 10 + (postfix[i + 1] - '0');
i++;
}
numStack.push(num);
} else if (isalpha(c)) { // 如果是字母
if (varMap.find(c) == varMap.end()) {
double value;
cout << "Enter the value of " << c << ": ";
cin >> value;
varMap[c] = value;
}
numStack.push(varMap[c]);
} else if (isOperator(c)) { // 如果是操作符
if (numStack.size() < 2) {
return NAN;
}
double num2 = numStack.top();
numStack.pop();
double num1 = numStack.top();
numStack.pop();
switch (c) {
case '+':
numStack.push(num1 + num2);
break;
case '-':
numStack.push(num1 - num2);
break;
case '*':
numStack.push(num1 * num2);
break;
case '/':
if (num2 == 0) {
return NAN;
}
numStack.push(num1 / num2);
break;
}
} else {
return NAN;
}
}
if (numStack.size() == 1) {
return numStack.top();
} else {
return NAN;
}
}
int main() {
while (true) {
cout << "Enter an infix expression: ";
string infix;
getline(cin, infix);
string postfix = toPostfix(infix);
if (postfix.substr(0, 5) == "error") {
cout << postfix << endl;
continue;
}
cout << "Postfix expression: " << postfix << endl;
double result = calculate(postfix);
if (isnan(result)) {
cout << "error: invalid expression" << endl;
continue;
}
cout << "Result: " << result << endl;
cout << "Do you want to continue? (y/n) ";
char choice;
cin >> choice;
if (choice != 'y' && choice != 'Y') {
break;
}
cin.ignore();
}
return 0;
}
```
这个程序使用了 `stack` 实现了中缀表达式转后缀表达式和计算后缀表达式的值。同时,使用了 `map` 存储变量的值,并且支持在程序运行时输入变量的值。程序还处理了一些错误情况,并能够循环运行,直到用户选择退出。
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