唉,刚刚用C++又又一次写了一个较完好的表达式求值程序,最后精简后程序还不到100行。这不经让我
想到了大一上学期刚学c语言时自己费了好大的劲,写了几百行并且功能还不是非常齐全(当时还不能计算有括号的表
达式)的简单计算器程序。刚把两个程序对照了一下。感触还是挺深的,同一时候也再一次体现了数据结构在程序设计
中的重要性。
曾经的那个程序有漏洞并且逻辑复杂,所以就不提了,仅仅说说如今改进后的程序,其思想主要是用到了
栈先进后出的数据结构。在该程序中建有两个栈:一个用于存储运算符,还有一个用于存储操作数或运算结果。基本
过程是:
(1):首先设置操作数栈为空栈,设置运算符栈以‘#’为栈底元素(其优先级最低)。
(2):通过为栈内栈外运算符设置值而比較其优先级
(3):依次去找到表达式中的全部运算符和操作数,对于操作数直接入栈。运算符则和运算符栈的
栈顶运算进行比較优先级,若栈内优先级大,则进行对应操作并操作数和栈内运算符都出栈,若优先级相等仅仅需
栈内运算符出栈继续查找下一个运算符就可以,若栈内优先级低则栈外运算符入栈。依次循环知道分析完表达式中
的全部运算符和操作数就可以。
(4):最后在操作数栈中将仅仅会剩下唯一的一个元素,而该元素也将就会是所求表达式的值。
#include<iostream>
#include<stack>
#include<string>
using namespace std; /*推断符号间的优先关系函数
*1表示>,0表示=,-1表示<
*c1栈内的算符。c2栈外的算符
*/
int Judge(char c1,char c2)
{
int a1,a2;
if('+'==c1||'-'==c1) a1 = 3;
if('*'==c1||'/'==c1)a1 = 5;
if('('==c1) a1 = 1;
if(')'==c1) a1 = 7;
if('#'==c1) a1 = 0; if('+'==c2||'-'==c2)a2 = 2;
if('*'==c2||'/'==c2)a2 = 4;
if('('==c2) a2 = 6;
if(')'==c2) a2 = 1;
if('#'==c2) a2 = 0;
if(a1>a2) return 1;
if(a1==a2) return 0;
if(a1<a2) return -1;
}
//符号运算函数
double run(char c ,double d1,double d2)
{
switch (c)
{
case '+':
return d1+d2;
break;
case '-':
return d1-d2;
break;
case'*' :
return d1*d2;
break;
case '/':
return d1/d2;
break;
default:
return 0.0;
break;
}
}
int main()
{
char * op = "+-*/()#";
string str ;
cin>>str;
//给表达式字符串str加入'#'结束标识符
str.append(1,'#');
stack<char> OPTR;//运算符栈
stack<double> OPND;//操作数栈
int a = -1;
//先将#符号入栈
OPTR.push('#');
while(true)
{
int b = a+1;
a = str.find_first_of(op,a+1);
if(a==string::npos) break;
if(a!=b)
{
string ss(str,b,a-b);
double d=atof(ss.c_str());
//数据先入栈
OPND.push(d);
}
//运算符优先级比較
int ju = Judge(OPTR.top(),str[a]);
if(-1==ju)//栈外优先级大直接入栈
{
OPTR.push(str[a]);
}
if(0==ju)//栈内外优先级相等则出栈
{
OPTR.pop();
}
if(1==ju)//栈内优先级大,出栈进行运算
{
double d1 = OPND.top();
OPND.pop();
double d2 = OPND.top();
OPND.pop();
d1 = run(OPTR.top(),d2,d1);
//运算结果入栈
OPND.push(d1);
OPTR.pop();
a--;
}
}
//删除表达式最后的'#'结束标识符
str.erase(str.length()-1,1);
cout<<str<<" = "<<OPND.top()<<endl;
}