给定一个中缀表达式,请编写程序计算该表达式的值。表达式包含+、-、*、\、^、(、),所有运算均为二元运算,操作数均为正整数,但可能不止一位,不超过10位。运算结果为整数,值域为[−2 31 ,2 31 )。除法运算结果若为小数则进行截尾取整。若除法运算中除数为0,则输出INVALID。幂运算须自行实现,不允许调用pow等系统函数。测试数据保证幂运算中指数为非负,底数不为0
时间: 2024-02-20 18:00:32 浏览: 99
数据结构里的中缀转后缀,可以输出后缀表达式,如操作数是浮点数,可以计算表达式的值
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好的,这是一个比较复杂的问题,需要考虑到很多情况。我可以给你提供思路和代码示例,希望能帮到你。
首先,可以使用栈来实现中缀表达式的计算。具体步骤如下:
1. 定义两个栈,一个用来存放操作符,另一个用来存放操作数;
2. 遍历中缀表达式,对于每个字符进行如下操作:
1) 如果是数字,将其转化为整数并入栈2;
2) 如果是左括号,将其入栈1;
3) 如果是右括号,弹出栈1中的元素,直到遇到左括号,将这些元素依次取出进行计算,并将计算结果入栈2;
4) 如果是操作符,判断其与栈1栈顶元素的优先级,如果栈1为空或栈顶元素为左括号,则直接入栈1,否则弹出栈1中优先级大于或等于该操作符的所有元素,并将这些元素依次取出进行计算,并将计算结果入栈2,最后将该操作符入栈1;
3. 遍历完中缀表达式后,依次取出栈1中的元素进行计算,并将计算结果入栈2;
4. 弹出栈2中的唯一元素,即为表达式的计算结果。
下面是参考代码(仅供参考,未进行完整测试):
```python
# 定义优先级字典
priority = {'+': 1, '-': 1, '*': 2, '/': 2, '^': 3}
# 定义计算函数
def calc(num1, num2, operator):
if operator == '+':
return num1 + num2
elif operator == '-':
return num1 - num2
elif operator == '*':
return num1 * num2
elif operator == '/':
if num2 == 0:
print('INVALID')
exit()
else:
return int(num1 / num2)
elif operator == '^':
res = 1
for i in range(num2):
res *= num1
return res
# 定义主函数
def main():
expr = input().strip()
stack1, stack2 = [], []
i = 0
while i < len(expr):
if expr[i].isdigit():
j = i
while j < len(expr) and expr[j].isdigit():
j += 1
num = int(expr[i:j])
stack2.append(num)
i = j
elif expr[i] == '(':
stack1.append(expr[i])
i += 1
elif expr[i] == ')':
while stack1[-1] != '(':
num2 = stack2.pop()
num1 = stack2.pop()
operator = stack1.pop()
res = calc(num1, num2, operator)
stack2.append(res)
stack1.pop()
i += 1
else:
while stack1 and stack1[-1] != '(' and priority[stack1[-1]] >= priority[expr[i]]:
num2 = stack2.pop()
num1 = stack2.pop()
operator = stack1.pop()
res = calc(num1, num2, operator)
stack2.append(res)
stack1.append(expr[i])
i += 1
while stack1:
num2 = stack2.pop()
num1 = stack2.pop()
operator = stack1.pop()
res = calc(num1, num2, operator)
stack2.append(res)
print(stack2.pop())
if __name__ == '__main__':
main()
```
希望能够帮到你,如有任何问题可以随时询问我。
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