软件实习-算术表达式求值

#include<iostream>#include<cmath>using namespace std;class stack{public :int top,l1[50];//l1用于存放左括号下标（l代表left）。char a[100];//a存放左括号，当找到匹配的右括号时，左括号就会pop（）。void pop();void push(char b,int i);void match(stack &s,char fh[],int m,double n[],int l[],int r[],int &p);//括号匹配函数stack(){top=0;};//初始化top};void sort(char b[],double n[],char fh[],int &m)//sort函数是用来分离输入的一串表达式中的数字和非数字，非数字存在fh数组（fh代表符号），数字存在n数组（n代表number）{int k,j;double n1=0;for(int i=0;i<strlen(b);i++){if(b[i]=='+'||b[i]=='-'||b[i]=='*'||b[i]=='/'||b[i]==')'||b[i]=='^')//遇到运算符，则往后找char中的数字，并通过k，将char类型的数字变成int类型。{k=1;j=i-1;while(1){if(isdigit(b[j])){n[m]+=(b[j]-'0')*k;k*=10;j--;}else if(b[j]=='.')//小数处理{n1=n[m]/k;n[m]=0;n[m]+=n1;j--;k=1;}else if(b[j]=='!')//负数处理{n[m]*=-1;j--;}else if(!isdigit(b[j])||j<0)//退出条件{break;}}if(k>9)m++;//m代表fh+n的个数。fh[m]=b[i];m++;}else if(b[i]=='(')//遇到左括号，就将它存入数组fh{fh[m]=b[i];m++;}else if(i==strlen(b)-1)//这里是寻找表达式中最后的数字如：3+2+1 中的1.{k=1;j=i;while(1){if(isdigit(b[j])){n[m]+=(b[j]-'0')*k;k*=10;j--;}else if(!isdigit(b[j])||j<0)break;}m++;}}}void stack::match(stack &s,char fh[],int m,double n[],int l[],int r[],int &p)//寻找匹配的括号,匹配之后,将左括号从a[]中pop出.{for(int i=0;i<m;i++){if(fh[i]=='(')//如果遇到左括号,就将他push到a[],并保存下标{s.push(fh[i],i);}else if(fh[i]==')')//遇到第一个匹配的右括号,就pop出相应的左括号,并将左右括号在fh[]中的对应下标记录下来,左括号右括号分别记录到l[],r[](l代表left,r代表right){s.pop();r[p]=i;l[p]=s.l1[top];p++;}}}void stack::push(char b,int i){a[top]=b;l1[top]=i;top++;}void stack::pop(){top--;a[top]=0;}void cal(char fh[],double n[],int l[],int r[],int p,int &m)//这里是计算括号中的结果{int i,j,k,q,w;for(i=0;i<p;i++){for(j=r[i]-1;j>l[i];j--)//第一个for,代表幂的优先级最高{if(fh[j]=='^')//蜜运算{n[j-1]=pow(n[j-1],n[j+1]);for(k=j;k<m;k++){fh[k]=fh[k+2];n[k+1]=n[k+3];}for(q=i;q<p;q++)r[q]-=2;m-=1;j=r[i]-1;}}for(j=l[i]+1;j<r[i];j++)//第二个for,代表之后去寻找*,/{if(fh[j]=='*'){n[j-1]*=n[j+1];for(k=j;k<m;k++){fh[k]=fh[k+2];n[k+1]=n[k+3];}for(q=i;q<p;q++)r[q]-=2;m-=1;j=l[i]+1;}else if(fh[j]=='/'){n[j-1]/=n[j+1];for(k=j;k<m;k++){fh[k]=fh[k+2];n[k+1]=n[k+3];}for(q=i;q<p;q++)r[q]-=2;m-=2;j=l[i]+1;}}for(j=l[i]+1;j<r[i];j++)//第三个for,寻找最后的+,-{if(fh[j]=='+'){n[j-1]+=n[j+1];for(k=j;k<m;k++){fh[k]=fh[k+2];n[k+1]=n[k+3];}for(q=i;q<p;q++)r[q]-=2;for(q=0;q<p;q++)if(l[q]>l[i])l[q]-=2;m-=1;j=l[i]+1;}else if(fh[j]=='-'){n[j-1]-=n[j+1];for(k=j;k<m;k++){fh[k]=fh[k+2];n[k+1]=n[k+3];}for(q=i;q<p;q++)r[q]-=2;m-=2;j=l[i]+1;}}for(w=l[i];w<m;w++)//以下是数组的一些位置变换,具体在函数末尾我会做一个图.fh[w]=fh[w+1];for(q=i;q<p;q++)r[q]-=1;for(q=0;q<p;q++)if(l[q]>l[i])l[q]-=1;for(w=r[i];w<m;w++)fh[w]=fh[w+1];for(q=i;q<p;q++)r[q]-=1;for(q=0;q<p;q++)if(l[q]>l[i])l[q]-=1 ;for(w=l[i];w<m;w++)n[w]=n[w+1];for(w=l[i];w<m;w++)n[w+1]=n[w+2];}}void main(){char b[100]="(",b2[100]=")";char b1[100]={0};char fh[50]={0};double n[50]={0};int m=0,l[50]={0},r[50]={0},p=0;cout<<"Please be attention to input an expression(negative number after '!' )"<<endl;cin>>b1;strcat(b1,b2);strcat(b,b1);stack s;stack();sort(b,n,fh,m);s.match(s,fh,m,n,l,r,p);cal(fh,n,l,r,p,m);cout<<"There is the Result: "<<n[0]<<endl;}