使用C++实现计算器

小蓝 • 2024-12-28 12:15 • 编程

一、计算器实现的思路

在计算器的实现中，需要将用户输入的算式转换成计算机可以识别和处理的形式，然后进行计算并输出结果。

第一步是将用户输入的中缀表达式转换成后缀表达式，这样方便计算机进行计算。在转换中，需要注意运算符的优先级。

第二步是将转换后的后缀表达式利用栈进行计算，遇到操作数则压入栈中，遇到运算符则出栈两个操作数进行运算，并将运算结果压入栈中。

第三步是将栈中最后一个元素即为计算结果，将其输出给用户。

二、中缀转后缀的实现

中缀表达式转后缀表达式可以使用栈来实现，在将运算符压入栈中前需要弹出优先级比它高或相等的运算符。

vector infix2postfix(vector infix){
    stack s;
    vector postfix;
    map priority;
    priority["+"] = 1;
    priority["-"] = 1;
    priority["*"] = 2;
    priority["/"] = 2;
    priority["("] = 0;
    for(int i=0;i=priority[token]){
                postfix.push_back(s.top());
                s.pop();
            }
            s.push(token);
        }
    }
    while(!s.empty()){
        postfix.push_back(s.top());
        s.pop();
    }
    return postfix;
}

三、后缀表达式的计算实现

后缀表达式的计算可以使用栈来实现，在遇到操作数时将其压入栈中，在遇到运算符时弹出栈顶的两个元素进行计算，将结果再次压入栈中。

int eval_postfix(vector postfix){
    stack s;
    for(int i=0;i<postfix.size();i++){
        string token = postfix[i];
        if(isdigit(token[0])){
            s.push(stoi(token));
        }
        else{
            int b = s.top();
            s.pop();
            int a = s.top();
            s.pop();
            if(token=="+"){
                s.push(a+b);
            }
            else if(token=="-"){
                s.push(a-b);
            }
            else if(token=="*"){
                s.push(a*b);
            }
            else{
                s.push(a/b);
            }
        }
    }
    return s.top();
}

四、完整代码示例

#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

vector infix2postfix(vector infix){
    stack s;
    vector postfix;
    map priority;
    priority["+"] = 1;
    priority["-"] = 1;
    priority["*"] = 2;
    priority["/"] = 2;
    priority["("] = 0;
    for(int i=0;i=priority[token]){
                postfix.push_back(s.top());
                s.pop();
            }
            s.push(token);
        }
    }
    while(!s.empty()){
        postfix.push_back(s.top());
        s.pop();
    }
    return postfix;
}

int eval_postfix(vector postfix){
    stack s;
    for(int i=0;i<postfix.size();i++){
        string token = postfix[i];
        if(isdigit(token[0])){
            s.push(stoi(token));
        }
        else{
            int b = s.top();
            s.pop();
            int a = s.top();
            s.pop();
            if(token=="+"){
                s.push(a+b);
            }
            else if(token=="-"){
                s.push(a-b);
            }
            else if(token=="*"){
                s.push(a*b);
            }
            else{
                s.push(a/b);
            }
        }
    }
    return s.top();
}

int main() {
    string input;
    getline(cin, input);
    vector infix;
    string token = "";
    for(int i=0;i<input.length();i++){
        if(input[i]==' '){
            infix.push_back(token);
            token = "";
        }
        else{
            token += input[i];
        }
    }
    infix.push_back(token);
    vector postfix = infix2postfix(infix);
    int result = eval_postfix(postfix);
    cout << result << endl;
    return 0;
}

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使用C++实现计算器

一、计算器实现的思路

二、中缀转后缀的实现

三、后缀表达式的计算实现

四、完整代码示例

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