合理运用栈,按照运算优先级,编程实现任意中缀算术表达式(可以只包含±*/等双目运算符、小括号和结束符)的求值运算。c加加实现
时间: 2024-10-09 15:05:32 浏览: 64
表达式求值顺序栈实现包括小数点运算(C语言版).docx
合理利用栈数据结构来解决中缀算术表达式的求值问题,通常涉及以下几个步骤:
1. **预处理**:首先,你需要将中缀表达式转换成后缀(逆波兰)表达式。这一步主要是应用栈和操作符优先级规则,例如遇到左括号就入栈,遇到右括号则弹出栈顶元素直到遇到左括号为止,遇到操作符则将其与栈顶操作符比较优先级,较低优先级的操作符会被推到栈里。
2. **计算**:后缀表达式不含括号,可以直接遍历并逐个处理。对于每个数字,直接压入栈;对于每个操作符,从栈顶取出两个操作数进行相应运算,然后将结果压回栈中。
3. **最后求值**:当遍历完所有输入字符后,栈中剩下的就是最终的结果。
以下是一个简单的 C++ 代码示例,实现了这个过程:
```cpp
#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
int precedence(char op) {
if (op == '+' || op == '-') return 1;
if (op == '*' || op == '/') return 2;
return 0; // 操作符优先级低于上述四种
}
bool isOperator(char ch) {
return ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/';
}
int applyOp(int a, int b, char op) {
switch (op) {
case '+': return a + b;
case '-': return a - b;
case '*': return a * b;
case '/': return a / b; // 注意这里防止除数为零的情况
}
return 0; // 如果操作符不符合预期,则返回错误
}
int evaluate(string tokens) {
stack<int> values;
stack<char> ops;
for (size_t i = 0; i < tokens.length(); ++i) {
if (!isOperator(tokens[i])) {
// 非操作符,视为数值,压入堆栈
values.push(stoi(tokens.substr(i)));
i++;
} else {
// 遇到操作符
while (!ops.empty() && precedence(ops.top()) >= precedence(tokens[i])) {
int val2 = values.top();
values.pop();
int val1 = values.top();
values.pop();
ops.top() == '*' ? values.push(val1 * val2) :
values.push(val1 / val2); // 应用当前栈顶操作符
ops.pop();
}
ops.push(tokens[i]); // 将当前操作符压入堆栈
}
}
// 全部处理完毕后,再做一次运算
while (!ops.empty()) {
int val2 = values.top();
values.pop();
int val1 = values.top();
values.pop();
ops.top() == '*' ? values.push(val1 * val2) :
values.push(val1 / val2);
ops.pop();
}
return values.top(); // 返回最终结果
}
int main() {
string expression = "3+5*(4-6)/2"; // 示例中缀表达式
cout << "Result: " << evaluate(expression) << endl;
return 0;
}
```
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