20 世纪50 年代, 波兰逻辑学家JanLukasiewicz ,想到了一种不需要括号的后缀表达法,我们也把它称为逆波兰( Reverse Polish Notation, RPN) 表示,对于"如9 + (3 -1 ) X3 +10-/2 " ,如果要用后缀表示法应该是: "9 3 1-3*+10 2 / + " ,这样的表达式称为后缀表达式.
从左到右遍历中缀表达式的每个数字和符号,若是数字就输出,即成为后缀表达式的一部分; 若是符号,则判断其与楼顶符号的优先级,是右括号或优先级低于栈顶符号(乘除优先加减)则栈顶元素依次出栈并输出, 并将当前符号进栈,一直到最终输出后缀表达式为止。
从左到右遍历表达式的每个数字和符号,遇到是数字就进枝,遇到是符号,就将处于桔顶两个数字出拢,进行运算,运算结果进钱, 一直到最终获得结果。
<pre name="code" class="cpp">//============================================================================ // Name : SiZeCal.cpp // Author : guo // Version : 0.1 // Copyright : nupt // Description : 四则运算表达式求值,输入整数的四则运算表达式,计算其值。 // PS:此版本不支持输入中有空格! //============================================================================ #include <iostream> #include <stack> //use STL #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> using namespace std; const int MAXSIZE=256; int InfixToPostfix(char *infix,char *postfix); double Calculate(char *arr); int main() { cout << "四则运算,请输入运算式:" << endl; // prints 四则运算 char in[MAXSIZE]={0}; char postfix[MAXSIZE]={'\0'}; fgets(in,MAXSIZE,stdin); if(InfixToPostfix(in,postfix)!=1) { cout<<"InfixToPostfix wrong!!!"; return -1; } puts(in);puts(postfix); cout<<Calculate(postfix); return 0; } /* 将中缀表达式转换为后缀表达式 参数:infix 指向中缀表达式,以回车键即\n结尾。 postfix 指向后缀表达式临时缓冲区,用来存放转换后的结果。 附转换规则:从左到右遍历中缀表达式的每个数字和符号,若是数字则直接保存在postfix数组中;若是符号,则判断其与栈顶符号的优先级,是右括号或者优先级不大于栈顶符号,则栈顶元素依次出栈并输出,直到遇到左括号或者栈空时,才将刚才的那个符号入栈。 */ int InfixToPostfix(char *infix,char *postfix) { stack<char> s; char c,e; int j=0,i=0; c=*(infix+i); //取出中缀表达式中的第一个字符 i++; while('\n'!=c) //遇到换行符,表示转换结束 { while(c>='0'&&c<='9') //先判断一下取出的字符是否是数字,如果是数字的话,则直接存入postfix数组 { postfix[j++]=c; c=*(infix+i); i++; if(c<'0'||c>'9') //如果不是数字,则在后面添加空格,以便区分各个符号 { postfix[j++]=' '; } } if(')'==c) //不是数字,则判断是否为右括号。[括号的优先级最高,所以,如果是右括号的话,就得先进行括号里的各种运算] { e=s.top();s.pop(); while('('!=e) //直到遇到左括号为止 { postfix[j++]=e; postfix[j++]=' '; e=s.top();s.pop(); } } else if('+'==c||'-'==c) //如果是加减号,因为他俩的优先级最低了,所以此时先将栈里的所有符号出栈后(除非遇到左括号),再把此符号入栈 { if(!(s.size())) //如果是空栈,则直接将加减号入栈 { s.push(c); } else//如果不是空栈,首先将所有优先级大于加减的出栈,然后再把加减号入栈 { do{ e=s.top();s.pop(); if('('==e) { s.push(e); } else { postfix[j++]=e; postfix[j++]=' '; } }while(s.size()&&'('!=e); //将栈里的所有符号出栈(除非遇到左括号) s.push(c); //最后将新来的加减号再入栈 } } else if('*'==c||'/'==c||'('==c) //如果是乘除号或左括号,因为他们的优先级高,所以直接入栈。 { s.push(c); } else if('\n'==c) //判断一下,所有符号是否都已转换完成 { break; } else //能走到这个else的,都是我不认识的符号了 { // printf("\nError:input error,the character %d cann't recognize!\n",c); return -1; } c=*(infix+i); //取出下一个字符进行转换 i++; } while(s.size()) //转换完成后,栈里可能还有没出栈的运算符号 { e=s.top();s.pop(); postfix[j++]=e; postfix[j++]=' '; } return true; } /* 计算后缀表达式的结果 参数:arr使用空格分隔的后缀表达式字符串。例:arr="31 5 + " result 保存计算完毕后的结果 注:如何利用栈来计算后缀表达式的结果:依次取出后缀表达式中的符号进行比较,如果是数字,则直接入栈;如果是符号,则出栈两次,弹出两个要计算的因数,进行计算,之后再将计算结果入栈。知道后缀表达式中所有符号都已比较完毕。 */ double Calculate(char *arr) { // printf("%s\n",arr); double d,e,f; //d,e 存放两个因数。f存放d,e计算后的结果. stack<double> s; char *op; //存放后缀表达式中的每个因数或运算符 char *buf=arr; //声明bufhe saveptr两个变量,是strtok_r函数的需要。 char *saveptr=NULL; while((op=strtok(buf," "))!=NULL) //利用strtok_r函数分隔字符串 { buf=NULL; switch(op[0]) { case '+': d=s.top();s.pop(); e=s.top();s.pop(); f=d+e; s.push(f); break; case '-': d=s.top();s.pop(); e=s.top();s.pop(); f=e-d; s.push(f); break; case '*': d=s.top();s.pop(); e=s.top();s.pop(); f=d*e; s.push(f); break; case '/': d=s.top();s.pop(); e=s.top();s.pop(); f=e/d; s.push(f); break; default: d=atof(op); //不是运算符,就肯定是因数了。所以,用atof函数,将字符串转换为double类型 s.push(d); break; } } double result=s.top();s.pop(); return result; }
C++用后缀表达式(逆波兰)求四则表达式值,采用STL中的stack
原文地址:http://blog.csdn.net/guo8113/article/details/39032341