后缀表达式(逆波兰表达式)，并求值（可求浮点、负数与大于10的数），C++实现

来源：互联网发布：手机知乎提问没人回答编辑：程序博客网时间：2024/05/21 20:30
后缀表达式(逆波兰表达式)，并求值

这是一个栈的简单应用。
规则：从左到右遍历中缀表达式的每个数字和符号，若是数字就输出，即成为后缀表达式的一部分；
若是符号，则判断其与栈顶符号的优先级，是右括号或优先级低于找顶符号（乘除优先加减）则栈顶元素依次出找并输出,并将当前符号进栈，一直到最终输出后缀表达式为止。
支持()、+、-、*、/和%
#include <stdexcept>#include <iostream>#include <vector>#include <string>#include <stack>#include <regex>#include <cmath>using namespace std;//拆分字符vector<string> Split() {    vector<string> temp_VecStr;    regex reg_dig("[[:digit:].]");    string temp_str, temp_str1, temp_str2, temp_str3;    cout << "请输入表达式：" << endl;    cin >> temp_str;    for (auto i = temp_str.begin(); i != temp_str.end(); ++i) {        temp_str2 = *i;        if (regex_search(temp_str2, reg_dig)) {            temp_str1 += temp_str2;            auto p = i;            if (++p == temp_str.end()) {                temp_VecStr.push_back(temp_str1);                temp_str1.clear();            }            --p;            if (++p != temp_str.end()) {                --p;                temp_str2 = *(++p);                if (!regex_search(temp_str2, reg_dig)) {                    temp_VecStr.push_back(temp_str1);                    temp_str1.clear();                }            }        }        else {            if (temp_str2 == "+" || temp_str2 == "-" || temp_str2 == "*" || temp_str2 == "/" || temp_str2 == "(" || temp_str2 == "%") {                temp_VecStr.push_back(temp_str2);                auto p = i;                if (++p != temp_str.end()) {                    --p;                    temp_str3 = *(++p);                    if (temp_str3 == "-") {                        temp_str1 += temp_str3;                        if (++p != temp_str.end()) {                            auto p1 = p;                            temp_str3 = *p1;                            for (; regex_search(temp_str3, reg_dig) && p1 != temp_str.end(); ++p1, ++i) {                                temp_str3 = *p1;                                if (regex_search(temp_str3, reg_dig)) {                                    temp_str1 += temp_str3;                                }                            }                            temp_VecStr.push_back(temp_str1);                            temp_str1.clear();                            if (regex_search(temp_str3, reg_dig)) {                                ++i;                            }                        }                    }                }            }            else {                temp_VecStr.push_back(temp_str2);            }        }    }    return temp_VecStr;}//转换为后缀表达式stack<string> Postfix_Expression(vector<string> temp_VecStr) {    stack<string> temp_StackSymbol, temp_StackExp, temp_Stack1, temp_Stack2;    regex reg_dig("[[:digit:].]+");    string temp_str;    for (auto &i : temp_VecStr) {        temp_str = i;        if (regex_search(temp_str, reg_dig)) {            temp_StackExp.push(temp_str);        }        if (temp_str == "(") {            temp_StackSymbol.push(temp_str);        }        if (temp_str == ")") {            while (temp_StackSymbol.top() != "(") {                temp_StackExp.push(temp_StackSymbol.top());                temp_StackSymbol.pop();            }            temp_StackSymbol.pop();        }        if (temp_str == "+" || temp_str == "-") {            if (!temp_StackSymbol.empty()) {                if (temp_StackSymbol.top() == "+" || temp_StackSymbol.top() == "-" || temp_StackSymbol.top() == "*" || temp_StackSymbol.top() == "/" || temp_StackSymbol.top() == "%") {                    while (!temp_StackSymbol.empty() && temp_StackSymbol.top() != "(") {                        temp_StackExp.push(temp_StackSymbol.top());                        temp_StackSymbol.pop();                    }                    temp_StackSymbol.push(temp_str);                }                else {                    temp_StackSymbol.push(temp_str);                }            }            else {                temp_StackSymbol.push(temp_str);            }        }        if (temp_str == "%") {            if (!temp_StackSymbol.empty()) {                if (temp_StackSymbol.top() == "*" || temp_StackSymbol.top() == "/" || temp_StackSymbol.top() == "%") {                    while (!temp_StackSymbol.empty() && temp_StackSymbol.top() != "(" && temp_StackSymbol.top() != "+" && temp_StackSymbol.top() != "-") {                        temp_StackExp.push(temp_StackSymbol.top());                        temp_StackSymbol.pop();                    }                    temp_StackSymbol.push(temp_str);                }                else {                    temp_StackSymbol.push(temp_str);                }            }            else {                temp_StackSymbol.push(temp_str);            }        }        if (temp_str == "*" || temp_str == "/") {            if (!temp_StackSymbol.empty()) {                if (temp_StackSymbol.top() == "*" || temp_StackSymbol.top() == "/") {                    while (!temp_StackSymbol.empty() && temp_StackSymbol.top() != "(" && temp_StackSymbol.top() != "+" && temp_StackSymbol.top() != "-") {                        temp_StackExp.push(temp_StackSymbol.top());                        temp_StackSymbol.pop();                    }                    temp_StackSymbol.push(temp_str);                }                else {                    temp_StackSymbol.push(temp_str);                }            }            else {                temp_StackSymbol.push(temp_str);            }        }    }    while (!temp_StackSymbol.empty()) {        temp_StackExp.push(temp_StackSymbol.top());        temp_StackSymbol.pop();    }    while (!temp_StackExp.empty()) {        temp_Stack1.push(temp_StackExp.top());        temp_Stack2.push(temp_StackExp.top());        temp_StackExp.pop();    }    cout << endl << "其后缀表达式为:" << endl << endl;    while (!temp_Stack2.empty()) {        cout << temp_Stack2.top() << " ";        temp_Stack2.pop();    }    cout << endl << endl;    return temp_Stack1;}//求值void Evaluation(stack<string> temp_StackExp) {    auto temp_num1 = 0.0, temp_num2 = 0.0;    regex reg_dig("[[:digit:].]+");    stack<double> temp_StackNum;    string temp_str;    try {        while (!temp_StackExp.empty()) {            temp_str = temp_StackExp.top();            if (regex_search(temp_str, reg_dig)) {                temp_StackNum.push(stod(temp_str));                temp_StackExp.pop();            }            if (temp_str == "+") {                if (!temp_StackNum.empty()) {                    temp_num1 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_num2 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_StackNum.push(temp_num1 + temp_num2);                    temp_StackExp.pop();                }                else {                    throw runtime_error("表达式输入错误，请重新输入!");                }            }            if (temp_str == "-") {                if (!temp_StackNum.empty()) {                    temp_num1 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_num2 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_StackNum.push(temp_num2 - temp_num1);                    temp_StackExp.pop();                }                else {                    throw runtime_error("表达式输入错误，请重新输入!");                }            }            if (temp_str == "%") {                if (!temp_StackNum.empty()) {                    temp_num1 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_num2 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_StackNum.push(fmod(temp_num2, temp_num1));                    temp_StackExp.pop();                }                else {                    throw runtime_error("表达式输入错误，请重新输入!");                }            }            if (temp_str == "*") {                if (!temp_StackNum.empty()) {                    temp_num1 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_num2 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_StackNum.push(temp_num1 * temp_num2);                    temp_StackExp.pop();                }                else {                    throw runtime_error("表达式输入错误，请重新输入!");                }            }            if (temp_str == "/") {                if (!temp_StackNum.empty()) {                    temp_num1 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_num2 = temp_StackNum.top();                    temp_StackNum.pop();                    temp_StackNum.push(temp_num2 / temp_num1);                    temp_StackExp.pop();                }                else {                    throw runtime_error("表达式输入错误，请重新输入!");                }            }        }    }    catch (runtime_error &err) {        cout << err.what() << endl;        return Evaluation(Postfix_Expression(Split()));    }    cout << "表达式的值为： " << temp_StackNum.top() << endl << endl;}int main() {    while (1) {        Evaluation(Postfix_Expression(Split()));    }    return 0;}
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