简单计算器-栈stack和队列queue

Posted 2021-03-13 tsruixi

一、技术总结

1. 主要是一个中缀表达式，然后求值，一些加减乘除
2. 第一步是把中缀表达式转化为后缀表达式
3. 然后就是计算后缀表达式，计算出结果
4. 主要是两个函数，一个是转化函数Change()还有一个是计算函数Cal()

二、参考代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<stack>
#include<queue>
#include<map>
using namespace std;

struct node{
    double num;//操作数 
    char op;//操作符 
    bool flag;//true表示操作数，false表示操作符 
}; 

string str;
stack<node> s;//操作符栈 
queue<node> q;//后缀表达式序列 
map<char, int> op;

void Change(){
    double num;
    node temp;
    for(int i = 0; i < str.length(); ){
        if(str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){//如果是数字 
            temp.flag = true;//标记是数字
            temp.num = str[i++] - '0';//记录这个操作数的第一个数位
            while(i < str.length() && str[i] >= '0' && str[i] <= '9'){
                temp.num = temp.num * 10 + (str[i] - '0');//更新这个操作数
                i++; 
            }  
            q.push(temp);//将操作数压入后缀表达式的队列 
        }else{//如果是操作符 
            temp.flag = false;//标记是操作符
            //只要操作符栈的栈顶元素比该操作符优先级高
            //就把操作符栈栈顶元素弹出到后缀表达式队列中
            while(!s.empty() && op[str[i]] <= op[s.top().op]){
                q.push(s.top());
                s.pop();
            } 
            temp.op = str[i];
            s.push(temp);//把该操作符压入操作符栈中
            i++; 
        } 
    }
    while(!s.empty()){
        q.push(s.top());
        s.pop();
    }
} 

double Cal(){//计算后缀表达式
    double temp1, temp2;
    node cur, temp;
    while(!q.empty()) {//只要后缀表达式队列非空 
        cur = q.front();//cur记录队首元素 
        q.pop();
        if(cur.flag == true) s.push(cur);//如果是操作数直接压入栈
        else{//如果是操作符
            temp2 = s.top().num; //弹出第二操作数
            s.pop();
            temp1 = s.top().num;//弹出第一操作数
            s.pop(); 
            temp.flag = true;//临时记录操作数
            if(cur.op == '+') temp.num = temp1 + temp2;
            else if(cur.op == '-') temp.num = temp1 - temp2;
            else if(cur.op == '*') temp.num = temp1 * temp2;
            else temp.num = temp1 / temp2;
            s.push(temp);//把操作数压入栈 
        } 
    }
    return s.top().num;//栈顶元素就是最后表达式的值 
}

int main(){
    op['+'] = op['-'] = 1;
    op['*'] = op['/'] = 2;
    while(getline(cin, str), str != "0"){
        for(auto it = str.end(); it != str.begin(); it--){
            if(*it == ' ') str.erase(it);//把表达式中的所有空格全部去掉 
        }
        while(!s.empty()) s.pop();//初始化栈
        Change();
        printf("%.2f
", Cal()); 
    }
    return 0;
}