c++表达式求值
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发布时间：2022-04-22 07:59
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时间：2022-06-18 05:07
肯定是自己写的哦，并且在win-tc和dev-c++或vs2005下运行通过，功能极为强大。
说明：由于幂的运算应该比括号低比乘除要高，所以为避免混淆用幂运算时用括号括起来，比如2+9/3^2-5表示2+(9/3)^2-5，要是想要9除以3^2，这样输入:2+9/(3^2)-5,以免引起歧义。
程序功能强大代码简练。可以对任意数值类型计算，这里全部按double型处理，程序还可以使用大括号{}中括号[]小括号()三种括号，当然优先级是小括号>中括号>大括号>运算符。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
char s[201];/*全局变量s[]与i分别表示算术表达式字符串以及其当前位置指针变量*/
int i=0;
double proc1(char ch);
void proc2(double *a,char *c);
void str_read(double *a,char *c) /*读取下一个操作数*/
{ int j=0;
char s1[30];
while ((s[i]!='\0')&&(s[i]!='+')&&(s[i]!='-')&&(s[i]!='(')&&(s[i]!=')')
&&(s[i]!='=')&&(s[i]!='^')&&(s[i]!='*')&&(s[i]!='/')&&(s[i]!='[')&&(s[i]!=']')
&&(s[i]!='{')&&(s[i]!='}')) /*操作数结束标志*/
s1[j++]=s[i++];
s1[j]='\0';
*a=atof(s1);
*c=s[i++];
}
void input_str() /*表达式接收模块*/
{ int j,k,t=0;
char c,s1[80];
printf("\n请输入任一算术表达式:\n");
while (!t)
{ gets(s);
j=k=0; t=1;
while ((s[j]!='=')&&(s[j]!='\0')&&(t)) /*判断括号配对，这就是用了栈的知识，只是程序太完美，一般人体会不深*/
{if ((s[j]=='(')||(s[j]=='[')||(s[j]=='{'))
switch(s[j])
{ case '(':s1[k++]=')';break;
case '[':s1[k++]=']';break;
case '{':s1[k++]='}';
}
else if ((s[j]==')')||(s[j]==']')||(s[j]=='}'))
if (s1[--k]!=s[j])
{ printf("输入出错!请重新输入(直接回车退出):\n");
t=0;
}
j++;
}
if ((k!=0)&&(t))
{printf("输入出错!请重新输入(直接回车退出):\n");
t=0;
}
}
}
void proc2(double *a,char *c)
/*算术运算符之后只有两种情况:要么是各种左括号,要么是操作数*/
{ char ch;
if ((s[i]=='(')||(s[i]=='[')||(s[i]=='{'))
{ switch(s[i])
{ case '(':ch=')';break;
case '[':ch=']';break;
case '{':ch='}';
}
++i;
*a=proc1(ch);
/*计算从当前左括号开始到与其相对应的右括号结束这段表达式的值*/
*c=s[i++]; /*跳过右括号*/
}
else str_read(a,c); /*读取一个操作数*/
}
double proc1(char ch)
/*该过程对算术表达式s从当前位置s[i]开始到表达式结束或s[i]==ch这部分进行求值*/
{ double a1=0,a2,a=0;
char c1='+',c='+',c2='+';
/*给表达式前面加上"0+"(第一操作数与第一操作符)*/
while((c!='=')&&(c!='\0')&&(c!=ch))
{ proc2(&a,&c); /*读取第二操作数与第二操作符.*/
while (c=='^' || c=='*' || c=='/')
{ proc2(&a2,&c2); /*读取第三操作数与第三操作符.*/
switch (c) /*对第二操作符进行运算*/
{ case '*':a=a*a2; break;
case '/':a=a/a2; break;
case '^':a=pow(a,a2);
}
c=c2; /*把第三操作符赋给第二操作符变量*/
}
switch (c1) /*对第一操作符进行运算*/
{ case '+':a1=a1+a;break;
case '-':a1=a1-a;
}
c1=c; /*把第二操作符赋给第一操作符变量*/
}
return(a1); /*返回这部分表达式的值*/
}
int main(void)
{
system("cls");
input_str();
if (s[0]=='\0') return 0;
printf("该表达式的值是: ");
printf("%-8f\n",proc1('\0'));
system("pause");
return 0;
}
--------------------------------------------------------------------
再送一个，显式栈操作，但本程序没有以上程序功能强大：
/* compile under Borland C++ 3.1 or Visual C++ 6.0*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define STACK_INIT_SIZE 100/*存储空间初始分配量*/
#define STACKINCREMENT 20/*存储空间分配增量*/
typedef struct
{
int *pBase;/*在构造之前和销毁之后,base的值为NULL*/
int *pTop;/*栈顶指针*/
int StackSize;/*当前已分配的存储空间,以元素为单位*/
}Stack;
typedef int BOOLEAN;
char Operator[8]="+-*/()#";/*合法的操作符存储在字符串中*/
char Optr;/*操作符*/
int Opnd=-1;/*操作符*/
int Result;/*操作结果*/
/*算符间的优先关系*/
char PriorityTable[7][7]=
{
{'>','>','<','<','<','>','>'},
{'>','>','<','<','<','>','>'},
{'>','>','>','>','<','>','>'},
{'>','>','>','>','<','>','>'},
{'<','<','<','<','<','=','o'},
{'>','>','>','>','o','>','>'},
{'<','<','<','<','<','o','='},
};
//数据对象的操作方法
//构造一个空栈,如果返回值为0,则表示初始化失败
Stack InitStack()/*这是个效率低的方法*/
{
Stack S;
S.pBase=(int*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(int));
if(!S.pBase)
{/*内存分配失败*/
printf("内存分配失败,程序中止运行\n");
exit(-1);
}
else
{
S.pTop=S.pBase;
S.StackSize=STACK_INIT_SIZE;
}
return S;
}
//销毁栈S,S不再存在
void DestoryStack(Stack *S)
{
if(S->pBase)
{
free(S->pBase);
S->pTop=S->pBase=NULL;
}
}
//若栈不空,则用e返回S的栈顶元素
//注:由于应用的特殊,可以不检查栈是否为空
int GetTop(Stack S)
{
return *(S.pTop-1);
}
//插入元素e为新的栈顶元素,如果成功则返回1,否则返回0
int Push(Stack *S,int e)
{
if(S->pTop-S->pBase==S->StackSize)
{//栈满,追加存储空间
S->pBase=(int*)realloc(S->pBase,S->StackSize+STACKINCREMENT*sizeof(int));
if(!S->pBase)
return 0;//存储分配失败
S->pTop=S->pBase+S->StackSize;
S->StackSize+=STACKINCREMENT;
}
*(S->pTop++)=e;
return 1;
}
int Pop(Stack *S,int *e)
{//若栈不空,则删除S的栈顶元素,用e 返回其值,并返回1;否则返回0
if(S->pTop==S->pBase)
return 0;
*e=*--(S->pTop);
return 1;
}
//主函数及其它函数的实现
//比较两个数学符号operator_1,operator_2的计算优先权,在算符优先关系表中查找相应的关系并返回'<','=',或'>'
char CheckPriority(char operator_1,char operator_2)
{
int i,j;//用来查询算符间优先关系表的下标
//char *ptr;
i=strchr(Operator,operator_1)-Operator;//找到传入操作符在字符串Operators中的相对位置
j=strchr(Operator,operator_2)-Operator;
//返回算符优先关系表中相应值
return PriorityTable[i][j];
}
BOOLEAN IsOperator(char ch)
{//判断一个字符是否为打操作符
if(strchr(Operator,ch))
return TRUE;
else
return FALSE;
}
//从键盘获得输入
void GetInput(void)
{
char Buffer[20];//键盘输入缓冲区,用来处理输入多位数的情况
char ch;//存放键盘输入
int index;//存放Buffer的下标
index=0;
ch=getch();//从键盘读入一个字符
while(ch!=13&&!IsOperator(ch))
{//如果输入的字符是回车符或是操作符,循环结束
if(ch>='0'&&ch<='9')
{//将字符回显到屏幕
printf("%c",ch);
Buffer[index]=ch;
index++;
}
ch=getch();
}
if(ch==13)
Optr='#';//输入的表达式以回车符结束
else
{
Optr=ch;
printf("%c",ch);
}
if(index>0)
{
Buffer[index]='\0';
Opnd=atoi((Buffer));
}
else
Opnd=-1;//程序不支持输入负数,当Opnd为负数时,表示输入的字符为操作符
}
//计算形如a+b之类的表达式,theta为操作符,a,b为操作数
int Calc(int a,char theta,int b)
{
switch(theta)
{
case '+':
return a+b;
case '-':
return a-b;
case '*':
return a*b;
default:
if(b==0)//除数为零的情况
{
printf("除数不能为");
return 0;//返回0用以显示
}
else
return a/b;
}
}
/*表达式求值*/
BOOLEAN EvaluateExpression()
{
int temp;//临时变量
char theta;//存放操作符的变量
int itheta;//存放出栈的操作符的变量add by me
int a,b;//存放表达式运算时的中间值
int topOpnd;//栈顶操作数
char topOptr;//栈顶操作符
Stack OPTR=InitStack();//操作符栈
Stack OPND=InitStack();//操作数栈
if(!Push(&OPTR,'#'))//操作符栈中的第一个为#字符
return FALSE;
GetInput();//从键盘获得输入
while(Optr!='#'||GetTop(OPTR)!='#')
{//如果Optr>=0,表示有操作数输入
if(Opnd>=0)Push(&OPND,Opnd);
switch(CheckPriority(GetTop(OPTR),Optr))
{
case '<'://栈顶元素优先权低
if(!Push(&OPTR,Optr))return FALSE;
GetInput();
break;
case '='://脱括号并接收键盘输入
Pop(&OPTR,&temp);GetInput();
break;
case '>'://退栈并将运算结果入栈
//先用itheta得到操作符在赋给theta
Pop(&OPTR,&itheta);
Pop(&OPND,&b);
Pop(&OPND,&a);
theta = (char)( itheta );
Push(&OPND,Calc(a,itheta,b));
Opnd=-1;
break;
}
}
//本算法中,当输入只有一个操作数然后就输入回车符时,
//OPND.pTop==OPND.pBase
//如果OPND.pTop==OPND.pBase并且Opnd<0,则说明用户
//未输入任何操作和操作符而直接输入[回车],程序直接
//退出运行
if(OPND.pTop==OPND.pBase&&Opnd<0)
{
printf("\n\n感谢使用!\n");
exit(1);
}
else if(OPND.pTop==OPND.pBase)
Result=Opnd;
else
{
Result=GetTop(OPND);
DestoryStack(&OPND);
DestoryStack(&OPTR);
}
return TRUE;
}
void Message(void)
{
printf("\n四则运算表达式求值演示\n");
printf("-------------------------------\n");
printf("使用方法:请从键盘上直接输入表达式,以回车键结束.如45*(12-2)[回车]\n");
printf("注0:不输入任何数而直接按[回车]键,将退出程序.\n");
printf("注1:本程序暂时不接受除数字键及四则运算符之外的任何其它键盘输入.\n");
printf("注2:本程序暂时只能处理正确的表达式,不支持输入负数.\n");
printf("-------------------------------\n\n");
}
int main(void)
{
int i;//用来一些说明性信息
Message();
for(i=1;;i++)
{
printf("表达式%d:",i);
if(EvaluateExpression())
printf("=%d\n",Result);
else
printf("计算中遇到错误\n");
}
return 0;
}
热心网友
时间：2022-06-18 05:07
http://tieba.baidu.com/f?kz=604999195
除了你要的功能外 还添加^运算 !运算 与数学函数乘号简写（可以输5(3+2)）等功能 还有结果记忆功能
不过有些和【实现提示】中的实现方法不太一样 虽然也是利用栈的操作 需要你自己修改一下 或者删除一些不要求的功能
