C++实现简单计算器（补发）

目录

前言

一、设计目标

二、代码实现

1.中缀转后缀（入栈操作）

2.两个栈的计算

3.优先级的设置

总结

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前言

本来想用Qt做的计算器，但是自己的计算器基础不够扎实，Qt也是，那就先慢慢来吧！想用C++把计算器做出来，再结合Qt去做。

一、设计目标

利用C++实现计算器的基本操作，如加减乘除、平方、取余数、加括号等，输入等式输出结果。

例如：

二、代码实现

1.中缀转后缀（入栈操作）

实现计算器的核心思想是中缀转后缀，这里创建两个栈，一个存放数字，一个存放运算符，依次入栈。运算符栈中，通过栈内和栈外的的优先级比较判断谁先计算，把优先级高运算符的先计算存在数字栈栈顶中，依次循环下直到运算符栈为空，返回数字栈栈顶的值。

举个简单的例子：

第一步，数字和运算符依次入栈，*的运算优先级大于+的，所以不用等栈内先算，直接入栈即可。（如果顺序是*再到+，则应先算栈内，+号再入栈）直到检测到=号，如果运算符栈不为空则一直计算下去。

第二步，栈顶出栈，两数计算，计算结果进入数字栈顶中。

第三步，1和6和+号出栈，计算6+1=7，入数字栈，最后返回数字栈顶的值即为计算得到的值。

 

 入栈的函数代码：

double Stack(){
	stack<double>Num;stack<char>Ch;
	double num;char ch;
	while(1){
		if(cin.peek()>='0'&&cin.peek()<='9'){
			cin>>num;
		    Num.push(num); 
	    }
	    else{
	    	cin>>ch;
	    	if(ch=='='){
	    		while(!Ch.empty()) calculate(Ch,Num);
	    		return Num.top();
			}
			else if(Ch.empty()||ch=='(') Ch.push(ch);
			else if(!Ch.empty()&&ch==')'){
				while(Ch.top()!='(')
				calculate(Ch,Num);
				Ch.pop();//左括号出栈 
			}
			else if(operate(Ch.top())>=operate(ch)){
				while(Ch.top()!='('){
					calculate(Ch,Num);
					if(Ch.empty()||operate(Ch.top())<operate(ch))
					break;
				}
				Ch.push(ch); 
			}
			else Ch.push(ch);
		}
	}
}

 这里有几个需要注意的点：

1.while（1）是无限循环，需要一个出口，这个出口即当检测到=号的时候。

2.这个判断主要是第一个输入的可能是数字可能是左括号，需要分情况讨论。

		if(cin.peek()>='0'&&cin.peek()<='9'){
			cin>>num;
		    Num.push(num); 
	    }

3.优先级的判断如果没有左括号的while，那么有些带括号的计算结果会报错。

2.两个栈的计算

栈的出栈和入栈计算什么的图已经分析了，下面给出代码：

void calculate(stack<char>&Ch,stack<double>&Num){
	double a=Num.top();Num.pop();
	double b=Num.top();Num.pop();
	if(Ch.top()=='+') Num.push(b+a);
	else if(Ch.top()=='-') Num.push(b-a);
	else if(Ch.top()=='*') Num.push(b*a);
	else if(Ch.top()=='/') Num.push(b/a);
	else if(Ch.top()=='^') Num.push(pow(b,a));
	else if(Ch.top()=='%') Num.push(int(b)%int(a));
	Ch.pop();
}

3.优先级的设置

int operate(char ch){
	if(ch=='(') return 0;
	else if(ch=='+'||ch=='-') return 1;
	else if(ch=='*'||ch=='/'||ch=='%') return 2;
	else if(ch=='^') return 3;
}

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总结

个人的算法编程能力方面太菜了，今天开始要好好刷力扣的题目了。