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数据结构实验:栈实现计算器(表达式计算)
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/************************************************************************* > File Name: evaluator.cpp > Author: acvcla > version 1.01 > QQ:acvcla@gmail.com > Mail: acvcla@gmail. > Created Time: 2014年11月17日 星期一 23时34分13秒 >本计算器支持加减乘除四种运算,支持浮点,输入表达式后,按回车计算结果 >退出请输入EOF(win下按ctrl+z,linux下按ctrl+d) >代码在G++环境下编译通过,推荐使用codeblocks编译运行,强烈不推荐VC++6.0 >若没有codeblocks,可以使用dev c++或者VS2010以上版本 *************************************************************************/ #include<iostream> #include<string> #include<cctype> using namespace std; const int init_size=10; const int maxn=100005; #define Debug template <typename T> struct Stack { string name; T *base,*top; int size; Stack(const string s="None"):name(s)/*初始化栈*/ { top=base=new T[size=init_size]; } void Expansion(); void push(T e)/*入栈*/ { Expansion(); #ifdef Debug cout<<name<<" push "<<e<<endl; #endif *top++=e; } T & Top()const/*取栈顶引用*/ { return *(top-1); } bool empty()const/*判断栈是否为空*/ { return base==top; } T pop()/*返回栈顶元素并出栈*/ { if(empty()){ cout<<name<<" is empty"<<endl; return T(NULL); } #ifdef Debug cout<<name<<" pop "<<*(top-1)<<endl; #endif return *(--top); } }; template<typename T> void Stack<T>::Expansion()/*扩容函数*/ { if(top-base>=size){ T *newbase= new T[size<<=1];/*成倍增加减少均摊复杂度,均摊O(1)*/ int i=0; while(base+i!=top)*(newbase+i)=*(base+i);/*复制到新开辟的空间*/ delete base;/*释放旧的空间*/ base=newbase; } } void readnum(char *&S,Stack<double>&f)/*从S中读取数字并将S指向数字后的第一个操作符*/ { double tmp=0,c=1; int found=0; while(isdigit(*S)||*S=='.') { if(*S=='.'){ found=1; S++; continue; } if(found)c*=10; tmp=tmp*10+(*S)-'0'; S++; } f.push(tmp/c); } double calcu(double a,char op,double b)/*计算a op b*/ { switch(op){ case '+':return a+b; case '-':return a-b; case '*':return a*b; case '/':return a/b; } } int optoi(const char op)/*将操作符转成数字*/ { switch(op){ case '+':return 0; case '-':return 1; case '*':return 2; case '/':return 3; case '(':return 4; case ')':return 5; case '\0':return 6; } } char oderbetween(const char a,const char b)/*判断操作符优先级*/ { const int op_kind=10; const char pri[op_kind][op_kind]= { ">><<<>>", ">><<<>>", ">>>><>>", ">>>><>>", "<<<<<= ", " ", "<<<<< =" }; return pri[optoi(a)][optoi(b)]; } double evaluate(char *S)/*算法主过程*/ { Stack<double>opnd("opnd");/*操作数栈*/ Stack<char>optr("optr");/*操作符栈*/ optr.push('\0'); while(!optr.empty()){ if(isdigit(*S)||*S=='.')readnum(S,opnd);/*读取数字*/ else{ if(*S==' ')continue; switch(oderbetween(optr.Top(),*S)){/*根据优先级进行计算*/ case '<':optr.push(*S);S++;break; case '=':optr.pop();S++;break; case '>':{ char op=optr.pop(); double opnd2=opnd.pop(),opnd1=opnd.pop(); opnd.push(calcu(opnd1,op,opnd2)); break; } } } } return opnd.pop(); } char exptr[maxn];/*表达式数组*/ int main(int argc, char const *argv[]) { while(cin>>exptr){ cout<<evaluate(exptr)<<endl; } return 0; }
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