模拟初级计算器 单调栈实现

Posted 2020-06-25 hxer

题意:求解一串不出现数学公式只含‘+‘,‘-‘,‘*‘,‘/‘, ‘(‘ , ‘)‘的计算表达式，输出结果；

其中‘/‘是带小数的除法。并且输入的数值位double型，若是输入的运算符有误，或者出现除0错误，则直接输出intput error.

输入时除数值之间不能出现空格外，其他地方均能有空格。并且3(...)看成为3*(); 0.5也可以输入为.5;

注意:代码中目前没有加入识别是减号还是符号的处理；所以只能处理非负整数之间的运算；

实现细节:以运算符的优先级来设置一个优先级(数学意义)递减的单调栈。但是给予‘(‘ ,‘)‘不一样的优先级；即栈中实际上只是存储的是‘+‘,‘-‘运算，‘*‘,‘/‘运算会计算出数值；没遇到一个‘)‘。表示计算与前一个‘(‘之间的所有值；最后加发‘)‘为了全部计算完。

ps:由于只是随便写的，要是发现bug直接指出即可；

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<map>
#include<cmath>
#define esp 1e-7
using namespace std;
char s[3000],op[1000];
double v[1000];
map<char,int> mp;
bool solve()
{
    mp[‘*‘] = 1,mp[‘/‘] = 1,mp[‘+‘] = 2,mp[‘-‘] = 2,mp[‘(‘] = 3, mp[‘)‘] = 4;//维护一个单调递增的栈;
    int len = strlen(s),stk = 0,top = 0;
    s[len++] = ‘)‘;
    op[++stk] = ‘(‘;
    for(int i = 0;i < len;i++)if(s[i] != ‘ ‘){//容许输入有空格;
        if(s[i] != ‘.‘ && s[i] < ‘0‘ || s[i] > ‘9‘){//可能输入的小数位 .5 即0.5
            if(mp.find(s[i]) == mp.end()) return false;
            while(stk >= 1 && mp[op[stk]] < mp[s[i]] && s[i] != ‘(‘){
                if(stk == 1 && i != len - 1) return false;
                if(s[i] == ‘)‘ && op[stk] == ‘(‘){stk--; break;}
                if(op[stk] == ‘+‘) v[top-1] += v[top];
                else if(op[stk] == ‘-‘) v[top-1] -= v[top];
                else if(op[stk] == ‘*‘) v[top-1] *= v[top];
                else if(op[stk] == ‘/‘)
                    if(fabs(v[top]) < esp) return false;//除0;
                    else v[top-1] /= v[top];
                top--;stk--;
            }
            if(s[i] != ‘)‘)
                op[++stk] = s[i];
        }
        else{
            double val = 0.0,f = 1;
            if(s[i] == ‘.‘) f /= 10,i++;
            for(;s[i] >= ‘0‘ && s[i] <= ‘9‘;i++){//小数不能写成 .1这样的形式;
                if(f == 1){
                    val = val*10 + (s[i]-‘0‘);
                }
                else{
                    val += f*(s[i] - ‘0‘);
                    f /= 10;
                }
                if(s[i+1] == ‘.‘) f = 0.1,i++;
                if(f < 1 && s[i+1] == ‘.‘)    return false;//出现多个小数点
            }
            if(s[i--] == ‘(‘) op[++stk] = ‘*‘;// 3(2 - 4) = 3*(2 - 4)
            v[++top] = val;
        }
    }
    return stk?false:true;//最终符号栈中没有一个符号
}
int main()
{
    while(gets(s), strlen(s)){
        if(solve()) printf("%f\n",v[1]);
        else puts("input error");
    }
}