栈实现表达式求值

作者：@kuaiquxie
作者的github：https://github.com/bitebita
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栈实现表达式求值

 

使用键盘输入数学表达式（含数字，四种运算符+、-、、/和小括号，其中运算数都是一位数(0～9)），将数学表达式转化成后缀表达式输出，利用后缀表达式求表达式的值并输出。

输入格式:

输入正确的表达式（可以有空格）后回车，得到后缀表达式和结果。输入括号缺失的表达式，输出"ERROR:缺少括号"。输入两个除括号外运算符连续的表达式，输出"ERROR:表达式缺操作数"。

输出格式:

请在这里描述输出格式。例如：对每一组输入，在一行中输出A+B的值。

输入样例:

在这里给出一组输入。例如：

5*(8-(3+2))

 

结尾无空行

输出样例:

在这里给出相应的输出。例如：

5832+-*
15

 

结尾无空行

 

代码如下：

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<stack>
#include<string>
#include <math.h>

using namespace std;
stack<int> MoveIn;
stack<char> CharStack;
string fixStr = "";

void IntoPost(string inStr);
bool isPush(char pre, char late);
void Calculate(char np);
void CalFix();
void pushChar(char np);
string format(string inStr) {                    //解决（-1+2）负数报错问题
    for (int i = 0; i < inStr.length(); i++)    //即在 -1 前面加一个0 变成  0-1 即可
        if (inStr[i] == '-')
            if (i == 0)
                inStr.insert(0, 1, '0');
            else if (inStr[i - 1] == '(')
                inStr.insert(i, 1, '0');
    return inStr;
}
int main(){
    string inStr;
    getline(cin, inStr);
                        //使用getline 解决字符串录入遇空格结束的问题  类似 （ a + b ） 只写入了 （ 的

    inStr = format(inStr);


int i=0;

    int K_num=0;
    int K_1=0;
    int K_2=0;
    while(inStr[i]!='\0')
    {

        if(inStr[i]=='('||inStr[i]==')')
        {

            K_num++;
        }
        if(inStr[i]=='+'||inStr[i]=='-'||inStr[i]=='*'||inStr[i]=='/')
        {

            if(inStr[i+1]=='+'||inStr[i+1]=='-'||inStr[i+1]=='*'||inStr[i+1]=='/')
            {
    K_1=1;
               printf("ERROR:表达式缺操作数");
            }


        }
        i++;


    }
if(K_num%2!=0)
{
     K_2=1;
    printf("ERROR:缺少括号");
}
if((K_1==0)&&(K_2==0))
    {




    IntoPost(inStr);cout<<fixStr<<endl;
    CalFix();
    }

    return 0;
}
void IntoPost(string inStr) {                //前缀转后缀
    for (int i = 0; i < inStr.length(); i++) {
        switch (inStr[i]) {
        case ' ': break;
        case '+':pushChar('+'); break;
        case '(':CharStack.push('('); break;//遇前括号直接入栈
        case ')':                            //遇后括号弹出所有至上一个括号
            while (CharStack.top() != '(') {
                fixStr += CharStack.top();
                CharStack.pop();
            }
            CharStack.pop();
            break;
        case '/':pushChar('/'); break;
        case '*':pushChar('*'); break;
        case '-':pushChar('-'); break;
        case '^':pushChar('^'); break;
        default:
            fixStr += inStr[i]; break;        //数字直接输出
        }
    }
    while (!CharStack.empty()) {            //整式尾部时弹出所有站内符号
        fixStr += CharStack.top();
        CharStack.pop();
    }
}
void pushChar(char np) {                    //运算符出栈
    if (!CharStack.empty()){
        while (!CharStack.empty() && isPush(CharStack.top(), np)) {
            fixStr += CharStack.top();        //判断优先级
            CharStack.pop();
        }
        CharStack.push(np);
    }
    else
        CharStack.push(np);
}
bool isPush(char pre, char late) {            //优先级比较
    if (late == '^')
        if (pre == '^') return true;
        else return false;
    if (late == '*' || late == '/')
        if (pre == '^' || pre == '*' || pre == '/') return true;
        else return false;
    if (late == '+' || late == '-')
        if (pre == '(') return false;
        else return true;
    return false;
}
void CalFix() {                                //后缀表达式计算
    for (int i = 0; i < fixStr.length(); i++) {
        switch (fixStr[i]) {
        case '+':Calculate('+'); break;
        case '/':Calculate('/'); break;
        case '*':Calculate('*'); break;
        case '-':Calculate('-'); break;
        case '^':Calculate('^'); break;
        case ' ': break;
        default:
            int a;
            a = (int)(fixStr[i] - 48);
            MoveIn.push(a);
            break;
        }
    }
    cout << MoveIn.top();
}
void Calculate(char np) {                    //弹出两个栈内数运算后再压进栈
    int pre, late;
    late = MoveIn.top();
    MoveIn.pop();
    pre = MoveIn.top();
    MoveIn.pop();
    switch (np) {
    case '+':MoveIn.push(pre + late); break;
    case '/':MoveIn.push(pre / late); break;
    case '*':MoveIn.push(pre * late); break;
    case '-':MoveIn.push(pre - late); break;
    case '^':MoveIn.push(pow(pre,late)); break;
    default:
        break;
    }
}