C++代码实现：简易计算器

"C++实现一个简单的计算器，利用栈和映射数据结构处理运算符优先级，支持基本的加减乘除以及括号表达式。" 在C++中实现一个简单的计算器，通常需要处理以下几个核心步骤： 1. **初始化**：在程序开始时，我们需要初始化一些数据结构，如栈（stack）用于存储操作数和运算符，以及映射（map）数据结构用于存储运算符的优先级信息。 ```cpp #include <stack> #include <map> // 初始化运算符优先级 void init() { map<char, int> m; m['+'] = 1, m['-'] = 2, m['*'] = 3, m['/'] = 4, m['('] = 5, m[')'] = 6, m ['#'] = 7; // ... (op数组的初始化，用于判断运算符优先级) } ``` 2. **读取字符串**：用户输入的计算表达式以字符串形式存在，我们需将其解析为单个字符进行处理。 3. **去空格**：在读取字符串后，通常需要去除其中的空格，因为它们在数学表达式中不参与计算。 4. **负号处理**：处理负数的表示，例如在数字前可能出现的负号。 5. **判断为空**：检查输入的表达式是否为空，如果为空则无法进行计算。 6. **检查格式**：验证输入的表达式是否符合正确的数学运算规则，如正确嵌套的括号、有效的运算符和操作数等。 7. **计算**：这是实现计算器的核心部分，通过遍历输入的表达式，根据运算符的优先级（使用堆栈来跟踪未完成的运算）来计算结果。 ```cpp double operate(double num1, double num2, char op) { switch (op) { case '+': return num1 + num2; case '-': return num1 - num2; case '*': return num1 * num2; case '/': return num1 / num2; default: return 0; // 错误处理 } } // 主要计算逻辑 double calculate(string s) { stack<double> nums; stack<char> ops; for (int i = 0; i < s.size(); i++) { if (isdigit(s[i])) { // 处理数字 // ... (将连续的数字字符组合成一个浮点数) } else if (s[i] == ' ') continue; // 忽略空格 else if (s[i] == '(') ops.push('('); // 开始括号 else if (s[i] == ')') { // 结束括号，计算括号内的表达式 // ... } else if (m.find(s[i]) != m.end()) { // 运算符 while (!ops.empty() && m[s[i]] <= m[ops.top()]) { // ... (根据优先级计算并弹出栈顶运算符) } ops.push(s[i]); } } // ... (处理剩余的运算符并计算最终结果) return result; } ``` 在上述代码中，`calculate()`函数是主计算逻辑，它遍历输入字符串并根据运算符优先级进行计算。`operate()`函数用于执行具体的二元运算。 8. **示例**：提供测试用例来验证计算器的正确性。 通过以上步骤，我们可以实现一个简单的C++命令行计算器，能够处理基本的四则运算及括号表达式。这个计算器对于理解运算符优先级的处理和堆栈的应用非常有帮助。然而，为了处理更复杂的表达式，例如支持括号内的嵌套运算、科学记数法或者错误处理，还需要进一步扩展和优化。