中缀表达式的计算(含出错处理,括号处理)
来源:互联网 发布:扭力单位转换软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 16:35
原文链接:http://blog.csdn.net/iqrocket/article/details/8136172
以下是一个中缀表达式计算的程序,大体思路是利用两个栈,一个存放操作数,另外一个存放运算符,分别将输入的操作数和运算符存入其中,若输入的运算符优先级小于栈顶的运算符,则将栈顶的运算符取出,并将操作数栈的两个栈顶操作数取出进行运算,将运算结果重新填入栈中,而后将刚才输入的运算符压入运算符栈中。重复上述过程,直到运算符栈的有效运算符为空。
为了区别不同运算符的优先性,我将+-*/的优先级的代号分别设为1、2、4、5。通过比较输入的优先级是否比栈顶的优先级小2及以上来看出输入的优先级是否小于栈顶的优先级。这样既可以唯一表示这四个运算符,也可以保证各自的优先级和运算顺序。
对于括号,我将待压入栈的左括号的优先级置为最高,这样可以保证左括号可以直接压入栈。
我还使用了表达式的输入错误处理,包括除数为0,括号不配对。
- #include <iostream>
- #include <stack>
- #include <cmath>
- #include <string>
- using namespace std;
- int main()
- {
- cout<<"Enter some infix expression,such as 1+1(must be integers,Ctrl+z to end):"
- <<endl;
- start: string line; //使用标号语句和跳转语句,当输入的表达式非法时可以便捷地跳回到此处,
- //重新输入数据
- while(getline(cin,line))
- {
- stack<double> numStack;
- stack<int> expStack;
- expStack.push(-2);
- string s="";
- int prop=0,first=0,num=0; //prop表示运算符的优先级
- double val1=0.0,val2=0.0,result=0.0;
- char ch;
- //getline(cin,line);
- line+='#'; //自己设置停止时刻
- for(int i=0;line[i]!='#';++i)
- {
- ch=line[i];
- if(isdigit(ch))
- s+=ch;
- else
- {
- //当s不为空时才进行转换
- if(s!="")
- {
- num=atoi(s.c_str());
- numStack.push(num);
- s=""; //将s清空
- }
- if(ch==')')
- {
- while(expStack.top()!=-2&&expStack.top()!=-7) //还没到栈底,并且不是左括号时
- {
- first=expStack.top();
- expStack.pop();
- val1=numStack.top();
- numStack.pop();
- val2=numStack.top();
- numStack.pop();
- switch(first)
- {
- case 1:
- result=val2+val1;
- break;
- case 2:
- result=val2-val1;
- break;
- case 4:
- result=val2*val1;
- break;
- case 5:
- //当输入除数为0时可能存入val1的不为0,可能很接近0,只要val1足够接近0就认为是0
- if(val1<0.0000001)
- {
- cerr<<"The divider can't be 0! input again:"<<endl;
- //exit(1);
- goto start;
- }
- result=val2/val1;
- break;
- }
- numStack.push(result);
- }
- //将左括号删去
- if(expStack.top()==-7)
- expStack.pop();
- else
- {
- cout<<"'(' and ')' can't match! input again:"<<endl;
- goto start;
- //exit(1);
- }
- }
- else
- {
- switch(ch)
- {
- case '+':
- prop=1;
- break;
- case '-':
- prop=2;
- break;
- case '*':
- prop=4;
- break;
- case '/':
- prop=5;
- break;
- case '(':
- prop=7; //左括号栈外的优先级最高,可直接入栈
- }
- first=expStack.top();
- //说明栈顶符号的优先级大于读入的优先级
- if(prop-first<2)
- {
- expStack.pop(); //除去运算符栈栈顶元素
- //取出两个操作数
- val1=numStack.top();
- numStack.pop();
- val2=numStack.top();
- numStack.pop();
- switch(first)
- {
- case 1:
- result=val2+val1;
- break;
- case 2:
- result=val2-val1;
- break;
- case 4:
- result=val2*val1;
- break;
- case 5:
- if(0==val1)
- {
- cerr<<"The divider can't be 0! input again:"<<endl;
- goto start;
- //exit(1);
- }
- result=val2/val1;
- break;
- }
- numStack.push(result); //将运算的结果重新压到操作数栈中
- }
- if(7==prop)
- expStack.push(-7); //-7是左括号的标志
- else
- expStack.push(prop); //将新来的运算符压入运算符栈
- }
- }
- }
- //最后一个输入的操作数单独处理
- if(s!="")
- {
- num=atoi(s.c_str());
- numStack.push(num);
- }
- //到了expStack的栈顶
- while(expStack.top()!=-2)
- {
- first=expStack.top();
- //如果还剩左括号时,输出错误信息
- if(first==-7)
- {
- cout<<"'(' and ')' can't match! input again:"<<endl;
- goto start;
- //exit(1);
- }
- expStack.pop();
- val1=numStack.top();
- numStack.pop();
- val2=numStack.top();
- numStack.pop();
- switch(first)
- {
- case 1:
- result=val2+val1;
- break;
- case 2:
- result=val2-val1;
- break;
- case 4:
- result=val2*val1;
- break;
- case 5:
- if(val1<0.0000001)
- {
- cerr<<"The divider can't be 0! input again:"<<endl; //除数不能为0
- goto start;
- //exit(1);
- }
- result=val2/val1;
- break;
- }
- numStack.push(result);
- }
- cout<<"result:"<<numStack.top()<<endl;
- }
- return 0;
- }
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