C++使用stack容器实现算符优先法求解表达式
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更新于2024-08-05
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利用C++的`stack`容器实现算符优先法进行表达式求值,通过栈的操作特性处理表达式中的运算符和操作数,实现对给定测试表达式(如5*(3+2)-6/2#)的正确计算。
在C++编程中,`stack`是STL(标准模板库)中的一种容器适配器,它模拟了后进先出(LIFO)的数据结构,即栈。在这个实验中,我们将使用两个栈:一个`stack<char>`用于存储运算符(opter),另一个`stack<double>`用于存储操作数(opval)。通过这种方式,我们可以根据运算符的优先级来处理表达式。
首先,我们需要定义一个函数`getIndex(char theta)`,该函数根据给定的运算符返回其在优先级表中的位置。例如,"+"对应的位置是0,"*"对应的位置是2,以此类推。这样做的目的是为了方便比较运算符的优先级。
接着,我们定义`chargePriority(char theta1, char theta2)`函数,它根据优先级表返回两个运算符的相对优先级。优先级表是一个二维字符数组,其中每个元素表示对应位置的运算符相对于其他运算符的优先级。如果theta1的优先级高于theta2,则返回'>';如果theta1的优先级低于theta2,则返回'<';若两者优先级相同,则返回'='。
在计算过程中,`calculate(double b, char theta, double a)`函数用于执行特定的数学运算,如加、减、乘、除。它接收当前操作数b、运算符theta和前一个操作数a,根据theta的值返回计算结果。
最后,`getAnswer()`函数是整个计算过程的核心。它首先将结束标志'#'压入运算符栈,然后读取输入的字符。当遇到数字时,将其转换为操作数并压入操作数栈;当遇到运算符时,会检查栈顶的运算符与当前运算符的优先级关系,如果当前运算符优先级更高或栈为空,就将运算符压入栈;否则,弹出栈顶的运算符和操作数,调用`calculate`进行计算,并将结果压回操作数栈。这个过程一直持续到输入结束或者运算符栈为空。
在处理过程中,需要注意处理括号的情况,因为括号内的表达式优先级最高。当遇到左括号'('时,将其压入运算符栈;遇到右括号')'时,会连续弹出栈顶的运算符和操作数,直到遇到左括号为止,然后计算括号内的表达式。
通过这种方式,我们能够利用C++的`stack`容器和算符优先法实现对给定表达式的求值。这个实验不仅帮助我们理解栈的数据结构,还锻炼了我们灵活运用数据结构解决实际问题的能力。
2023-03-16 上传
2023-04-24 上传
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小白兔奶糖ovo
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