• NYOJ 35 表达式求值 (字符串处理)


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    描述

    ACM队的mdd想做一个计算器,但是,他要做的不仅仅是一计算一个A+B的计算器,他想实现随便输入一个表达式都能求出它的值的计算器,现在请你帮助他来实现这个计算器吧。

    比如输入:“1+2/4=”,程序就输出1.50(结果保留两位小数)

    • 输入
      第一行输入一个整数n,共有n组测试数据(n<10)。每组测试数据只有一行,是一个长度不超过1000的字符串,表示这个运算式,每个运算式都是以“=”结束。这个表达式里只包含+-*/与小括号这几种符号。其中小括号可以嵌套使用。数据保证输入的操作数中不会出现负数。数据保证除数不会为0
    • 输出
      每组都输出该组运算式的运算结果,输出结果保留两位小数。
    • 样例输入
      21.000+2/4=((1+2)*5+1)/4=
    • 样例输出
      1.504.00

    分析:

    数据结构栈的应用,对于一个中缀表达式,我们如果想要计算这个表达式的值的话,可以先将这个中缀表达式转换为后缀形式,然后再用后缀表达式进行计算。

    中缀转后缀,定义一个栈存放操作符,一个字符数组存储转换后的后缀形式,转换满足

    如果是数字或者'.'的话直接放到后缀表达式中(存点是因为可能有小数),

    如果是操作符'('的话就将该操作符直接入栈,如果是操作符')'的话,就将栈顶操作符依次放到后缀表达式中,直到栈顶元素为'('为止,

    如果说其他操作符的话,就将该操作符与栈顶操作符的优先级进行比较,当栈顶元素的优先级比该操作符大,就将栈顶元素放到后缀表达式中,当前的操作符入栈

    后缀表达式的计算,定义一个操作数栈,存放后缀中取得的操作数,遇到操作符的话,就将栈中的两个元素出栈计算后在讲结果入栈。

    代码:

        #include<stdio.h>
        #include<iostream>
        #include<stack>
        #include<string.h>
        #include<stdlib.h>
        using namespace std;
        char zhong[1000];///存储输入进去的中缀表达式
        char hou[1000];///中缀转换后的后缀表达式
        int pri[300];///定义相关操作符的优先级
        void tran(char zhong[],char hou[])///中缀转后缀
        {
            stack<char>flag;///定义一个栈,存储操作符
            int k=0;
            flag.push('=');///首先把'='加入到栈中,起到一个压栈的作用,是为了即使是第一个操作符进栈的话,也比栈顶元素的优先级高,可以直接入栈
            for(int i=0; zhong[i]!='='; i++)
            {
                if(zhong[i]>='0'&&zhong[i]<='9'||zhong[i]=='.')///可能有小数的情况
                {
                    hou[k++]=zhong[i];
                }
                else
                {
                    hou[k++]='#';///起到将操作数与运算符相分离的作用
                    if(zhong[i]=='(')///左括号直接入栈
                        flag.push(zhong[i]);
                    else if(zhong[i]==')')///如果是右括号的话
                    {
                        while(flag.top()!='(')///就一直找到与他相匹配的左括号
                        {
                            hou[k++]=flag.top();
                            flag.pop();
                        }
                        flag.pop();
                    }
                    else
                    {
                        while(pri[flag.top()]>=pri[zhong[i]])///比较当前操作符与栈顶操作符的优先级,栈顶元素的优先级比较大的话,就出栈
                        {
                            hou[k++]=flag.top();
                            flag.pop();
                        }
                        flag.push(zhong[i]);///然后把当前的操作符入栈
                    }
        
                }
            }
            while(flag.top()!='=')///最后栈中的所有操作符都入后缀序列
            {
                hou[k++]=flag.top();
                flag.pop();
            }
            hou[k]='';
        }
        
        double Suan(char hou[])///计算后缀
        {
            stack<double>shu;///存放操作数
            char chun[50];
            //  memset(chun,'',sizeof(chun));
            int k=0;
            for(int i=0; hou[i]!=''; i++)
            {
                if(hou[i]>='0'&&hou[i]<='9'||hou[i]=='.')
                {
                    chun[k++]=hou[i];
                }///将当前这个数取出来
                else
                {
                    if(k!=0)
                    {
                        shu.push(atof(chun));///将这个字符串类型的数转换为double类型,并入栈 
                        memset(chun,'',sizeof(chun));
                        k=0;
                    }
                    if(hou[i]!='#')///如果是操作符的话,就将栈中的两个操作数出栈再将计算后的结果入栈
                    {
                        double a,b,c;
                        a=shu.top();
                        shu.pop();
                        b=shu.top();
                        shu.pop();
                        switch(hou[i])
                        {
                        case '+':
                            c=a+b;
                            shu.push(c);
                            break;
                        case '-':
                            c=b-a;
                            shu.push(c);
                            break;
                        case '*':
                            c=a*b;
                            shu.push(c);
                            break;
                        case '/':
                            c=b/a;
                            shu.push(c);
                            break;
                        }
                    }
        
                }
            }
            return shu.top();
        }
        int main()
        {
            int n;
            scanf("%d",&n);
            pri['=']=-1;///定义优先级最低,只是起到一个压栈的作用
            pri['(']=0;
            pri['+']=1;
            pri['-']=1;
            pri['*']=2;
            pri['/']=2;
            pri[')']=3;
            while(n--)
            {
                scanf(" %s",zhong);
                tran(zhong ,hou);
               // cout<<hou<<endl;
                printf("%.2lf
    ",Suan(hou));
            }
        
            return 0;
        }
    
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