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C++实现表达式计算

2023-06-28 04:40:08 深夜i -- --

C++ 表达式计算实现

随着计算机科学技术的不断发展，表达式计算成为了计算机编程中不可或缺的一个方面。C++作为一种功能强大的编程语言，在表达式计算方面也有着极为优秀的表现。

C++中实现表达式计算通常采用的是栈的数据结构。首先，需要将用户输入的数学表达式进行分解，将数字和运算符分离开来。对于符号，我们可以将其分为加、减、乘、除等几个类型。然后，将分离出来的数字和符号依次压入栈中。

接下来，我们需要对栈中的元素进行处理。对于加、减符号，直接出栈相邻的两个数字，进行加或减运算，再将运算结果压入栈中；对于乘、除符号，则需要出栈相邻的两个数字，进行乘或除运算，再将运算结果压入栈中。最终，由于只剩下栈顶元素，因此该元素就是整个表达式的运算结果。

下面是一段C++代码实现一个简单的加减乘除表达式的计算：


#include <stack>
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
double calculate(string input) {
  stack<double> nums;
  stack<char> ops;
  string temp;
  for (int i = 0; i < input.size(); i++) {
    if (input[i] >= '0' && input[i] <= '9') {
      temp += input[i];
    }
    else {
      if (temp.size() > 0) {
        nums.push(stod(temp));
        temp.clear();
      }
      if (input[i] == '+' || input[i] == '-') {
        while (!ops.empty() && (ops.top() == '*' || ops.top() == '/' || ops.top() == '+' || ops.top() == '-')) {
          char c = ops.top();
          ops.pop();
          double b = nums.top();
          nums.pop();
          double a = nums.top();
          nums.pop();
          if (c == '+') nums.push(a + b);
          else nums.push(a - b);
        }
        ops.push(input[i]);
      }
      else if (input[i] == '*' || input[i] == '/') {
        while (!ops.empty() && (ops.top() == '*' || ops.top() == '/')) {
          char c = ops.top();
          ops.pop();
          double b = nums.top();
          nums.pop();
          double a = nums.top();
          nums.pop();
          if (c == '*') nums.push(a * b);
          else nums.push(a / b);
        }
        ops.push(input[i]);
      }
    }
  }
  if (temp.size() > 0) {
    nums.push(stod(temp));
    temp.clear();
  }
  while (!ops.empty()) {
    char c = ops.top();
    ops.pop();
    double b = nums.top();
    nums.pop();
    double a = nums.top();
    nums.pop();
    if (c == '+') nums.push(a + b);
    else if (c == '-') nums.push(a - b);
    else if (c == '*') nums.push(a * b);
    else if (c == '/') nums.push(a / b);
  }
  return nums.top();
}
int main() {
  string input;
  cout << "Please enter a mathematical expression: ";
  cin >> input;
  cout << "Result: " << calculate(input) << endl;
  return 0;
}

以上就是一个简单的C++实现表达式计算的方法。当然，这仅仅是计算表达式的最基本方法，还有更加高效的算法和数据结构可以应用，需要根据具体情况进行选择。

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