前缀计算器——在某些情况下不起作用——C++

Posted 2023-02-22

【中文标题】前缀计算器——在某些情况下不起作用——C++

【英文标题】：Prefix Calculator -- won't work for some cases -- C++

【发布时间】：2014-05-01 19:04:54

【问题描述】：

我正在创建一个前缀计算器，用户可以在其中输入前缀表达式，然后程序对其进行评估。它适用于某些情况，例如“+43”应该输出7，但是“/-421”输出“2”，当它应该输出“1”时，“/+421”输出“6”而不是“3”，诸如此类。有什么建议可以解决这个问题吗？稍后我将添加异常，因此暂时将它们注释掉。

前缀计算器.cpp

#pragma once

#include <sstream>

using namespace std;

template<class T>
class PrefixCalculator 
public:
PrefixCalculator(void)
    numOperator = 0;
    numOperand = 0;
;
~PrefixCalculator(void);

T eval(istringstream&);

int getNumOperator() 
    return numOperator;
;

int getNumOperand() 
    return numOperand;
;

private:
//if you feel you need private helper functions and/or helper data
int numOperator;
int numOperand;
;

template<class T>
T PrefixCalculator<T>::eval(istringstream& input)  
 //this function needs to throw an exception if there's a problem with the expression or operators
char nextChar = input.peek();

//this while loop skips over the spaces in the expression, if there are any
while(nextChar == ' ') 
    input.get();    //move past this space
    nextChar = input.peek(); //check the next character


if(nextChar == '+') 
    input.get();    //moves past the +
    numOperator++;
    return eval(input) + eval(input);   //recursively calculates the first expression, and adds it to the second expression, returning the result


/***** more operators here ******/
if(nextChar == '-') 
    input.get();
    numOperator++;
    return eval(input) - eval(input);


if(nextChar == '*') 
    input.get();
    numOperator++;
    return eval(input) * eval(input);


if(nextChar == '/') 
    input.get();
    numOperator++;
    return eval(input) / eval(input);
 

/******  BASE CASE HERE *******/
//it's not an operator, and it's not a space, so you must be reading an actual value (like '3' in "+ 3 6".  Use the >> operator of istringstream to pull in a T value!
input>>nextChar;
T digit = nextChar - '0';
numOperand++;
return digit;
//OR...there's bad input, in which case the reading would fail and you should throw an exception

驱动程序.cpp

#include <sstream>
#include <string>
#include <iostream>
#include "PrefixCalculator.h"

using namespace std;

int main(int argc, char** argv) 
PrefixCalculator<int> calc;

string expression;
cout << "Give a prefix expression to evaluate, or q to quit." << endl;
getline(cin,expression);

while(expression[0] != 'q') 
    //try 
        int result = calc.eval(istringstream(expression));
        cout << result << endl;
    //
    //catch  //will not compile, you have to finish this!
    //  
    //

    cout << "Give a prefix expression to evaluate or q to quit." << endl;
    getline(cin,expression);


return 0;
 

【问题讨论】：

那么，您在调试器中单步执行代码以查看其行为吗？

Looks right to me。您首先执行最接近操作数的运算符。

@crashmstr：好的，当我切换运算符时，它可以工作。是否暗示用户将输入它们作为例如“-/”或“+/”而不是“/-”或“/+”，即这只是前缀评估的规则？

根据我对前缀符号的理解，它似乎按照它应该的方式工作。对我来说，/-421 等同于 scheme 或 lisp 中的 (/ (- 4 2) 1)。您在评估时从右到左工作，因此操作员在找到时会被“执行”，并且他们在右侧的操作数上工作。

@jordpw：前缀和后缀都不需要操作数的不同优先级，操作顺序由操作数/操作符的顺序定义

【参考方案1】：

我很困惑。从您提供的输出来看，您的程序运行正常，但您的期望不正确。

让我们计算表达式“/-421”： 1. 检测到运算符，'/'，入栈：

+----+
| /  |
+====+

检测到运算符，'-'，压入堆栈：

+---+  
| - |  
+---+  
| / |  
+===+  

检测到数字，由于前一个运算符需要 2 个参数，因此将其压入堆栈。

+---+
| 4 |
+---+
| - |
+---+
| / |
+===+

检测到的数字，两个运算符中的第二个。 将剩余的操作数从堆栈中弹出，4. 将操作从堆栈中弹出并使用参数进行评估：

result = 4 - 2 --> 1

将结果压入堆栈。

+---+
| 2 |
+---+
| / |
+===+

检测到的数字，除法运算符的第二个参数 2。 从堆栈中弹出数字，这将成为除法运算的第一个参数。 将操作从堆栈中弹出并使用参数进行评估：

result = 2 / 1 --> 2

将结果压入堆栈。

+---+
| 2 |
+===+

表达式结束，弹出结果并打印：

2

编辑 1：

在分析下一个标记之前，您可以通过打印堆栈（每行一项）来确认程序的操作。

【讨论】：

您说得对，我一开始对前缀评估的规则感到困惑，然后其他人的评论澄清了事情。谢谢！

@jordpw 如果这个答案对你有帮助，请点击复选标记。