C++实现小型计算器：栈与运算符优先级处理

本篇代码是使用C++编写的计算器程序，主要利用栈（Stack）这一数据结构来处理输入的数学表达式。栈在这里被分为两个部分：一个用于存储数字（stack_num），另一个用于存储运算符（stack_char）。栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构，对于解决这个问题非常合适，因为运算符的优先级处理和表达式的求解过程依赖于后进先出的原则。 首先，定义了几个常量，如π、e以及符号数组fu和它们的优先级数组compare。符号数组包含常见的数学运算符，如加减乘除、括号、指数等，而compare数组则根据运算符的性质设置了相应的优先级，以便在解析表达式时进行正确匹配和操作。 接下来，定义了两个栈结构体，stack_num用于存储double类型的数值，stack_char用于存储字符类型（运算符）。同时，定义了一些全局变量，如double类型的shu数组用于临时存储计算过程中的数字，double类型的dai_result和int类型的biao用于存储最终结果和中间过程中的变量，字符数组line用于接收用户输入的表达式。 `init()`函数是程序的初始化过程，它为栈分配内存，并为运算符的优先级数组赋值。数组compare的第一个元素设为负值，表示其优先级最低，后续的运算符根据其功能依次设置优先级。 整个程序的核心逻辑可能包括以下步骤： 1. 用户输入一个数学表达式，存储到line数组中。 2. 使用循环逐个读取line数组中的字符，根据字符类型判断是数字还是运算符。 - 如果是数字，将其压入stack_num栈中。 - 如果是运算符，根据其优先级规则与栈顶运算符进行比较，执行相应的操作（如弹出并结合前两个数进行计算，然后将新结果压回栈中）。 3. 当遇到左括号时，进入新的子表达式处理，直到遇到右括号，此时可以合并子表达式的结果。 4. 最终，当所有的字符都处理完毕后，栈顶的元素即为整个表达式的计算结果。 此代码涉及到的关键知识点有： - C++编程基础：文件包含、数据类型定义、结构体、数组、内存管理（malloc）、函数声明与实现。 - 栈数据结构：栈的创建、操作（如push、pop）、以及在表达式求值中的应用。 - 递归和迭代：虽然代码没有明确地使用递归，但处理嵌套括号和运算符优先级的逻辑中隐含着递归的思想。 - 优先级队列：通过compare数组实现的运算符优先级处理机制，实际上是一种简化的优先级队列概念。 这是一个典型的C++实现的小型计算器程序，展示了如何使用栈数据结构以及运算符优先级规则来解析和计算数学表达式。理解这个代码有助于深入掌握栈的应用以及C++中的基本数据结构和算法。