"这是一个C++实现的简单计算器程序,能够处理包括加减乘除、指数、取负和阶乘在内的基本数学运算,并支持带括号的表达式。它使用两个栈,一个用于存储操作符(Ope),另一个用于存储数字(Num)。程序的核心功能在于`inStack()`函数,该函数通过读取用户输入并处理不同类型的符号来计算表达式的值。"
在这个C++程序中,主要包含以下几个关键知识点:
1. **栈数据结构**:程序使用了两个栈,一个`stack<char>`用于存储操作符(Ope),另一个`stack<double>`用于存储数字(Num)。栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,非常适合处理表达式的计算,因为运算符的处理通常遵循“先出现的后处理”原则。
2. **运算符优先级**:程序通过`priority(char ope_)`函数来确定运算符的优先级,这对于正确计算表达式至关重要。例如,乘法和除法的优先级高于加法和减法,括号内的运算具有最高优先级。
3. **表达式解析**:`inStack()`函数负责读取用户输入的表达式,并根据运算符的类型进行相应的处理。例如,遇到数字时,将其压入数字栈;遇到运算符时,根据其优先级决定是否立即计算或将其压入操作符栈;遇到括号时,处理括号内的运算。
4. **计算过程**:`calculate(stack<char>&Ope, stack<double>&Num)`函数用于执行实际的加减乘除运算,它会取出操作符栈顶的运算符,并进行相应的计算,然后将结果压回数字栈。这个过程会在遇到等号或右括号时触发,直到操作符栈为空。
5. **阶乘运算**:`factorial(stack<double>&Num)`函数处理阶乘运算。当遇到'!'符号时,会计算数字栈顶元素的阶乘并将结果压回数字栈。
6. **处理括号**:当遇到右括号 ')' 时,程序会通过`while`循环不断进行计算,直到遇到左括号 '(' 为止,这样可以确保所有在括号内的运算都完成。
7. **主函数 `main()`**:这是程序的入口点,它调用`inStack()`函数来获取用户输入并进行计算,最后输出计算结果。
8. **标准库的使用**:程序使用了`iostream`库进行输入输出,`stack`库来创建和操作栈,以及`math.h`库中的`pow`函数来处理指数运算。
这个简单的计算器程序展示了如何使用C++处理数学表达式,理解和掌握这些知识点对于学习C++和算法设计是很有帮助的。通过扩展此代码,可以实现更复杂的计算器功能,如支持更多运算符、处理浮点数、错误检查等。