表达式计算(C++ STL 实现)

// @Author: chishaxie
#include//栈容器的头文件
#include
#include //数学 头文件 次方函数
using namespace std;

int Precedence(char op)//运算符优先级判断
{
switch(op)
{
case '+':
case '-':
return 1; //定义加减运算的优先级为1
case '*':
case '/':
return 2; //定义乘除运算的优先级为2
case '!':
case '^':
return 3;
case '(':
case '\0':
default:
return 0; //定义在栈中的左括号和栈底字符的优先级为0
}
}

void stringJudge(char *s)//非法字符判断 其实 这样写 有点蠢 Java已经没有这样弄了
{
int i=0;
while(s[i]!=0)
{
switch(s[i])
{
case'+':
case'-':
case'*':
case'/':
case'0':
case'1':
case'2':
case'3':
case'4':
case'5':
case'6':
case'7':
case'8':
case'9':
case'.':
case'(':
case')':
case'!':
case'^':
break;
default:
throw 3;
}
i++;
}
return;
}

void tonibolan(char *s1,char *s2)//中缀式转换为逆波兰式
{
stack s;//开一个字符栈
s.push('\0');//栈底字符
int i=0,j=0;//i记录s1，j记录s2
char ch=s1[i]; //取首个
if(ch==0)//判断字符串是否是空的
throw 2;
if(ch=='.')//判断首字符是否为小数点
throw 6;
if(ch=='-')//负号首位补零
{
s2[j++]='0'; //就是在输出字符串中直接加了个0 注意 没有 让ch读下个字符 那个符号还是要处理的
s2[j++]=' '; //空格为了隔开 数与数
}
stringJudge(s1); //判断 非法字符
while(ch!='\0') //栈底字符 over
{
if(ch==' ') //空格 就 忽略
ch=s1[++i]; //读下一个
else if(ch=='(') //左括号压入栈中
{
s.push('('); //压栈
ch=s1[++i];
if(ch=='-')//负号首位补零
{
s2[j++]='0';
s2[j++]=' ';
}
}
else if(ch==')') //右括号 把左括号之间的全部出来 依次 写入 （这个地方改的 优先级）
{
while(s.top()!='(') //循环至 左括号处 其实 有个bug 如果没有 左括号的话 自己思考了
{
s2[j++]=s.top(); //出栈
s.pop(); //pop()是删除性出栈
}
s.pop(); //最后 删除 这个 括号
ch=s1[++i];
}
else if(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'|| ch=='!' || ch=='^') //是运算符的话
{
char w=s.top(); //出第一个
while(Precedence(w)>=Precedence(ch)) //比较优先级
{
s2[j++]=w; //栈里的大的话 栈那个写入
s.pop(); //继续出栈 这是一个循环
w=s.top();
}
s.push(ch); //压入此字符
ch=s1[++i];
if(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'|| ch=='!' || ch=='^') //这个表示 符号后面又是 符号 抛出异常 Java中那个 废弃了这个异常 有另一种方式判断
throw 4;
}
else
{
while((ch>='0' && ch<='9') || ch=='.') //是数字或者小数点
{
s2[j++]=ch; //写入输出字符串（后缀式）
ch=s1[++i];
}
s

2[j++]=' '; //空格 隔开 数
}
}
ch=s.top();
s.pop();
while(ch!='\0') //将所有的依次取出 写入 后缀式 '\0'是栈底字符
{
if(ch=='(') //说明有多的( 抛异常
throw 1;
else
{
s2[j++]=ch; //写入
ch=s.top();
s.pop();
}
}
s2[j++]='\0'; //加上 尾巴 字符串尾
}

double nibolan(char *s) //这个函数 是 用来 运算 后缀式的
{
stack sd; //double栈
int i=0; //循环变量 控制位置
double num,num2; //临时的运算的两个数
double n1,n2,n3; //同上
while(s[i]!='\0') //循环 至尾
{
num=0;
num2=1;
if(s[i]>='0' && s[i]<='9') //如果是数字 整个if是 String 换为 double的作用 C++中自己写 悲剧啊
{
while(s[i]>='0' && s[i]<='9')
{ // 就是 乘10+新的数字
num*=10;
num+=s[i]-'0';
i++;
}
if(s[i]=='.') //中间的小数点 只能有一个
{
i++;
while(s[i]>='0' && s[i]<='9')
{ //就是除10+新的
num2/=10;
num+=num2*(s[i]-'0');
i++;
}
}
if(s[i]=='.') //说明小数点多了 抛异常
throw 6;
sd.push(num); //将 形成double压入栈
}
else if(s[i]==' ') //忽略 空格 分隔符
i++;
else if(s[i]=='+') //以下都是一个意思
{ //遇运算符 出栈 一般是两个数 然后 运算 结果再 压栈
n1=sd.top(); //出栈
sd.pop(); //删除
n2=sd.top(); //再出一个
sd.pop(); //再删除 其实c++的这两个函数 很麻烦 Java的一个函数 即出也删
n3=n2+n1; //运算
sd.push(n3); //结果压栈
i++; //下一个 其实可以再分支的外面写的 这样不用 每个都写 当时没有注意到
}
else if(s[i]=='-') //减法
{
n1=sd.top();
sd.pop();
n2=sd.top();
sd.pop();
n3=n2-n1; //注意是哪个减哪个
sd.push(n3);
i++;
}
else if(s[i]=='*')
{
n1=sd.top();
sd.pop();
n2=sd.top();
sd.pop();
n3=n2*n1;
sd.push(n3);
i++;
}
else if(s[i]=='/')
{
n1=sd.top();
sd.pop();
n2=sd.top();
sd.pop();
if(n1==0) //除数为零 抛异常
throw 5;
n3=n2/n1; //也注意是那个 除哪个
sd.push(n3);
i++;
}
else if(s[i]=='!') //阶乘 算法很弱智
{ //阶乘是只出一个
n1=sd.top();
sd.pop();
n3=1;
if(n1==0) //0！=1
;
else if(n1!=(unsigned int)n1) //double强制转换无符号int，再与原数比相等 Java都自带的方法 当年还有自己想
throw 7; //就是 判读 阶乘前的数 是否为 正整数
else
{
for(int jj=(int)n1;n1>0;n1--) //循环 一次减1 就是 阶乘的人工 算法
{
n3*=n1; //数据大了 会超 double 很容易的 50!就会了 估计的
}
}
sd.push(n3);
i++;
}
else if(s[i]=='^') //次方 用的math.h里面的函数
{
n1=sd.top();
sd.pop();
n2=sd.top();
sd.pop();
if(n2<0 && n1!=(int)n1) //这个

是次方的数学要求 自己思考了 c++的次方 也要整数 悲剧
throw 8;
n3=pow(n2,n1);
sd.push(n3);
i++;
}
}
if(sd.size()!=1) //如果剩下的元素 大于1个 就说明 数 多了三 于是 抛异常了
throw 4;
return sd.top(); //最后的值 为 答案
}

int main()
{
char s1[100]; //最大长度是 固定的 你也可 自己看着办
char s2[100];
cout<<"支持的符号（半角模式）：0123456789 ( ) .（小数点） + - * / !（阶乘） ^（次方）"<cout<while(1)
{
cout<<"请输入计算式："; //需要温馨一下的地方
gets(s1); //字符串形式 输入
try
{
tonibolan(s1,s2); //转后缀式
cout<cout<}
catch(int key)//错误处理……
{ //当年用了 比较蠢的方式 其实可以直接抛字符串 不用 在这里写了
cout<if(key==1)
cout<<"输入的计算式括号有误，请重新输入"<else if(key==2)
cout<<"输入的计算式是空的，请重新输入"<else if(key==3)
cout<<"输入的式子含有非法字符，请重新输入"<else if(key==4)
cout<<"输入的式子格式不正确，请重新输入"<else if(key==5)
cout<<"0不能作除数，请检查式子"<else if(key==6)
cout<<"小数点出现错误，请检查式子"<else if(key==7)
cout<<"阶乘计算的内容只能为正整数，请检查式子"<else if(key==8)
cout<<"负数的小数次方无意义，请检查式子"<cout<}
}
system("pause");
return 0;
}