后缀表达式做计算器程序

拟墨画扇 提交于 2020-08-13 07:10:38

概念:

后缀表达式是相较于中缀表达式而言的,像我们平时写的2+3*(4-(5+6))/7就是一个中缀表达式,那么如何将之变为后缀表达式呢?后缀表达式如何用来求解呢?

 

先来第一个问题(中缀->后缀):

变为后缀表达式方法(规则)

1.遇到操作数:直接添加到后缀表达式中

2.栈为空时,遇到运算符,直接入栈

3.遇到左括号:将其入栈

4.遇到右括号:执行出栈操作,并将出栈的元素输出,直到弹出栈的是左括号,左括号不输出。

5.遇到其他运算符:加减乘除:弹出所有优先级大于或者等于该运算符的栈顶元素,然后将该运算符入栈。

6.最终将栈中的元素依次出栈,输出。

 

用一个实例来分析:

X = 2+3*(4-(5+6))/7

1、遇到操作数2,添加到后缀表达式中                                                             2 (此时的后缀表达式,下同)

2、栈为空,遇到加号‘+’,将‘+’入栈                                                          2

3、遇到操作数3,添加到后缀表达式中                                                             23

4、遇到操作符‘*’,栈顶为‘+’‘*’优先级大于‘-’,不出栈,‘*’入栈         23

5、遇到左括号,直接入栈。                                                                        23

6、遇到操作数4,添加到后缀表达式中                                                             234

7、遇到减号‘-’,栈顶为‘-’入栈                                                                   234

8、遇到左括号,直接入栈。                                                                         234

9、遇到操作数5,添加到后缀表达式中                                                              2345

10、遇到加号‘+’,栈顶为‘(’, ‘+’入栈                                                      2345

11、遇到操作数6,添加到后缀表达式中                                                            23456

12、遇到右括号’(不入栈),出栈‘+’,出栈(不添加到后缀表达式中)      23456+

13、遇到右括号’(不入栈),出栈‘-’,出栈(不添加到后缀表达式中)       23456+-

14、遇到‘/’,栈顶为‘*’ ‘/’优先级大于‘*’,将‘*’出栈                                              23456+-*

15、遇到操作时7,添加到后缀表达式中                                                            23456+-*7

16、把栈中剩下的符号都出栈                                                                             23456+-*7/+

 

 

 

代码实现:

char* postfix_expression(string str)
{
	char *temp=new char(100);
	int j=0;
	for(int i=0; i<str.size(); i++)
	{
		if(str[i]>='0' && str[i]<='9')
			temp[j++]=str[i];
		else
		{
			if(str[i]==')')
			{
				while(S_c.top()!='(')
				{
					temp[j++] = S_c.top();
					S_c.pop();
				}
				S_c.pop();
			}
			//如果符号是*或/高优先级,弹出所有*和/ 
			else if(str[i]=='*'||str[i]=='/')
			{
				if(!S_c.empty())
					if(S_c.top()=='*'||S_c.top()=='/')
					{
						temp[j++] = S_c.top();
						S_c.pop();
					}
				S_c.push(str[i]);
			}
			//如果符号是+或-低优先级,弹出所有*/+- 
			else if(str[i]=='+'||str[i]=='-')
			{
				if(!S_c.empty())
					if(S_c.top()=='*'||S_c.top()=='/'||S_c.top()=='+'||S_c.top()=='-')
					{
						temp[j++] = S_c.top();
						S_c.pop();
					}
				S_c.push(str[i]);
			}
			else
				S_c.push(str[i]);	
		}
	}
	while(!S_c.empty())
	{
		temp[j++] = S_c.top();
		S_c.pop();
	}
	return temp;
}

  

 

第二个问题,如何使用后缀表达式来解表达式

后缀表达式已经将计算的优先顺序排好,只需要将后缀表达式的数字逐个入栈,直到遇到符号,将前栈顶两个元素运算放回栈顶即可。

以上面的后缀表达式为例:

23456+-*7/+

 

上代码~

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <stack>
using namespace std;

stack<int> S_n;
stack<char> S_c;

//上面的后缀表达式转换函数 char* postfix_expression(string str); int main() { string str; char *pe; int temp; cin>>str; //将str转为后缀表达式 pe = postfix_expression(str); for(int i=0; i<strlen(pe); i++) { if(pe[i]>='0'&&pe[i]<='9') { S_n.push(pe[i]-'0'); } else if(pe[i]=='*') { temp = S_n.top(); S_n.pop(); temp *= S_n.top(); S_n.pop(); S_n.push(temp); } else if(pe[i]=='/') { temp = S_n.top(); S_n.pop(); temp = S_n.top()/temp; S_n.pop(); S_n.push(temp); } else if(pe[i]=='+') { temp = S_n.top(); S_n.pop(); temp += S_n.top(); S_n.pop(); S_n.push(temp); } else if(pe[i]=='-') { temp = S_n.top(); S_n.pop(); temp = S_n.top()-temp; S_n.pop(); S_n.push(temp); } } cout<<pe<<endl; cout<<S_n.top()<<endl; return 0; }

运行结果:

 

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