多项式运算实现:中缀转后缀及计算
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更新于2024-09-18
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"这篇文档主要介绍了如何使用C++实现多项式运算,包括加、减、乘、除、模和指数六种运算。通过中缀表达式转换为后缀表达式(逆波兰表示法)的方式来处理运算,利用栈和哈希映射等数据结构辅助运算过程。"
在C++编程中,实现多项式运算通常涉及到解析和处理数学表达式。这篇文档的代码示例提供了一种方法,通过使用栈和哈希映射来处理加、减、乘、除、模和指数这六种运算。以下是这个实现的关键步骤和知识点:
1. **基本数据结构**:`vector<string>` 用于存储操作数和基本单元,`stack<string>` 用于存储运算符。`hash_map<string, int>`(在C++11及以后版本中是`unordered_map<string, int>`)用于存储运算符的优先级。
2. **划分基本单元**:`Partition(string input)` 函数用于将输入的中缀表达式按照运算符和操作数进行划分,将它们分别放入`variable`和`operater`中。
3. **判断运算符号**:`IsOPERATION(string, bool &)` 函数用于检查字符串是否为有效的运算符,并根据情况更新布尔标志。
4. **中缀转后缀**:`Transition(void)` 函数是核心部分,它根据运算符的优先级规则,将中缀表达式转换为后缀表达式。这是基于逆波兰表示法的算法,可以避免使用括号并简化运算。
5. **运算符优先级**:`Priority(string a, string b)` 函数用于比较两个运算符的优先级,`SetPriority(void)` 函数则用于初始化运算符的优先级。
6. **判断直接进栈**:`Access(string s, int &flag)` 函数检查当前运算符是否可以直接入栈,比如当运算符栈为空或当前运算符优先级高于栈顶运算符时。
7. **计算后缀表达式**:`Calculate()` 函数使用栈来计算后缀表达式的值,逐个处理运算符和操作数,直到栈中只剩下一个元素,即最终结果。
8. **具体运算函数**:`Compute(double num1, double num2, string symbol)` 根据运算符执行相应的数学运算,如加、减、乘、除、模和指数。
9. **主函数`main()`**:接收用户输入的中缀表达式,调用上述各个函数完成整个运算过程。
通过这样的设计,程序能够解析并执行包含多项式运算的复杂表达式。例如,用户可以输入 "2x^3 + 3x^2 - 4x + 1" 这样的表达式,程序会将其转换为后缀表达式,然后计算出结果。这种方法在科学计算、图形渲染和工程应用等领域非常常见。
2021-09-26 上传
2021-11-27 上传
2022-01-19 上传
2022-06-17 上传
2021-10-10 上传
2022-07-12 上传
2021-10-11 上传
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2021-10-05 上传
zhangchuanjun1
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