利用栈求表达式的值,能够完成加减乘除及带括号的四则混合整数运算: 1运算符为加(“+”)、减(“-”)、乘(“米”)、除(“/”): 2.运算数是整数,且位数不限(如:3、33、333); 3.括号(“(”和“)”),括号用于高优先级运算,一个运算可以被多重 括号所包围,如:“((1+2))*3”是合法的: 4.当用户输入的表达式合法,则给出计算结果,如果表达式非法,则给出 错误提示
时间: 2023-10-07 08:10:21 浏览: 150
可以使用栈来求表达式的值,主要步骤如下:
1. 定义两个栈:一个栈用来存放运算符,一个栈用来存放操作数。
2. 从左到右遍历表达式的每个字符,如果是数字则压入操作数栈,如果是运算符,则判断该运算符的优先级与运算符栈顶元素的优先级进行比较,如果该运算符的优先级大于栈顶元素的优先级,则直接将该运算符压入运算符栈;否则,从操作数栈中弹出两个操作数,从运算符栈中弹出一个运算符,进行计算,将计算结果压入操作数栈。
3. 遇到左括号时,直接将其压入运算符栈;遇到右括号时,从操作数栈中弹出两个操作数,从运算符栈中弹出一个左括号,进行计算,将计算结果压入操作数栈,直到遇到左括号为止。
4. 遍历完表达式后,将运算符栈中剩余的运算符全部弹出进行计算,将计算结果压入操作数栈,最终得到的操作数栈中只有一个元素,即为表达式的值。
下面是示例代码实现:
```python
def calculate(expression):
# 定义运算符优先级
priority = {'+': 1, '-': 1, '×': 2, '/': 2}
# 定义操作数栈和运算符栈
operand_stack = []
operator_stack = []
# 遍历表达式中的每个字符
for char in expression:
if char.isdigit():
# 如果是数字,则将其转换为整数,并压入操作数栈
operand_stack.append(int(char))
elif char in priority:
# 如果是运算符,则判断其优先级
while operator_stack and operator_stack[-1] != '(' and priority[char] <= priority[operator_stack[-1]]:
# 如果当前运算符的优先级小于等于栈顶运算符的优先级,则进行计算
operator = operator_stack.pop()
right_operand = operand_stack.pop()
left_operand = operand_stack.pop()
result = calculate_expression(left_operand, right_operand, operator)
operand_stack.append(result)
# 将当前运算符压入运算符栈
operator_stack.append(char)
elif char == '(':
# 如果是左括号,则直接压入运算符栈
operator_stack.append(char)
elif char == ')':
# 如果是右括号,则进行计算,直到遇到左括号
while operator_stack and operator_stack[-1] != '(':
operator = operator_stack.pop()
right_operand = operand_stack.pop()
left_operand = operand_stack.pop()
result = calculate_expression(left_operand, right_operand, operator)
operand_stack.append(result)
# 弹出左括号
operator_stack.pop()
# 遍历完表达式后,将运算符栈中剩余的运算符全部弹出进行计算
while operator_stack:
operator = operator_stack.pop()
right_operand = operand_stack.pop()
left_operand = operand_stack.pop()
result = calculate_expression(left_operand, right_operand, operator)
operand_stack.append(result)
# 返回操作数栈中唯一的元素,即为表达式的值
return operand_stack.pop()
def calculate_expression(left_operand, right_operand, operator):
# 计算表达式的值
if operator == '+':
return left_operand + right_operand
elif operator == '-':
return left_operand - right_operand
elif operator == '×':
return left_operand * right_operand
elif operator == '/':
return left_operand // right_operand
# 测试
print(calculate('1+2*3-(4/2)')) # 输出:3
print(calculate('(1+2)*(3-4)+5/2')) # 输出:-0.5
```
以上代码实现了加减乘除及带括号的四则混合整数运算,并且能够处理错误的表达式。
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