后缀表达式(栈,队列应用)

简介: 后缀表达式(栈,队列应用)

先看题目:

读入一个只包含 +, -, *, / 的非负整数计算表达式,计算该表达式的值。

测试输入包含若干测试用例,每个测试用例占一行,每行不超过200个字符,整数和运算符之间用一个空格分隔。没有非法表达式。当一行中只有0时输入结束,相应的结果不要输出。

对每个测试用例输出1行,即该表达式的值,精确到小数点后2位。


在遇到这种模拟计算器的题目中,最常用的手段就是将中缀表达式转化为后缀表达式,再进行计算。假设读入一串字符,建立一个栈临时存操作符,再建立一个队列存后缀表达式那么转化方式如下:

1.如果是数字入队列

2.如果是操作符,a.与栈顶比较优先级,优先级高入栈;b.反之,栈顶元素出栈入队,继续比较。

优先级+、-小于*、/,本题没有括号,如果有遇见“(”入栈,遇到“)”一直出栈直到遇到“(”

3.串完后,将栈中剩余操作符入后缀表达式

由此我们可以写出中缀变后缀的函数:

#include<iostream> 
#include<stack>
#include<queue>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<map>
using namespace std;
struct node{               //结点放操作数或操作符 
  double num;
  char op;
  bool flag;
};
string str;             
queue<node>q;          //后缀表达式的队列 
stack<node>s;        //临时存放操作符的栈 
map<char,int>op;   //用其次建来表名优先级
void change(){     //中缀转后缀 
  node temp;
  for(int i=0;i<str.length();){
    if(str[i]>='0'&&str[i]<='9'){
      temp.num=str[i++]-'0';             //操作数的第一个数 
      temp.flag=true;
      while(i<str.length()&&str[i]>='0'&&str[i]<='9'){ 
      //更新操作数  
      temp.num=temp.num*10+(str[i]-'0');
      i++;
      } 
      q.push(temp);
    }
    else{                               //如果是操作符 
      temp.flag=false;
      temp.op=str[i];
      while(!s.empty()&&op[str[i]]<=op[s.top().op]){  
        //出栈至符合temp入栈 ;
            q.push(s.top());s.pop();
      }
      s.push(temp); 
      i++;  
    } 
  }
  while(!s.empty()){
    q.push(s.top());s.pop();
  }   
}

转化为后缀表达式之后,只需要计算即可

计算方法,顺序读取后缀表达式,如果是操作数入栈,如果是操作符,栈分别弹出第二、第一操作数,计算后入栈;最后栈里只剩一个元素为结果。

最后附完整代码:

#include<iostream> 
#include<stack>
#include<queue>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<map>
using namespace std;
struct node{               //结点放操作数或操作符 
  double num;
  char op;
  bool flag;
};
string str;             
queue<node>q;          //后缀表达式的队列 
stack<node>s;        //临时存放操作符的栈 
map<char,int>op;
void change(){     //中缀转后缀 
  node temp;
  for(int i=0;i<str.length();){
    if(str[i]>='0'&&str[i]<='9'){
      temp.num=str[i++]-'0';             //操作数的第一个数 
      temp.flag=true;
      while(i<str.length()&&str[i]>='0'&&str[i]<='9'){  
        //更新操作数  
      temp.num=temp.num*10+(str[i]-'0');
      i++;
      } 
      q.push(temp);
    }
    else{                               //如果是操作符 
      temp.flag=false;
      temp.op=str[i];
      while(!s.empty()&&op[str[i]]<=op[s.top().op]){    
      //出栈至符合temp入栈 
            q.push(s.top());s.pop();
      }
      s.push(temp); 
      i++;  
    } 
  }
  while(!s.empty()){
    q.push(s.top());s.pop();
  }   
}
double caculate(){
  node temp;
  while(!q.empty()){             //遍历后缀表达式       
    temp=q.front();q.pop();
    if(temp.flag)s.push(temp);
    else{
      double n2=s.top().num;s.pop();   //先弹第二操作数 
      double n1=s.top().num;s.pop();  //后弹第一操作数 
      if(temp.op=='*')temp.num=n1*n2;
    else if(temp.op=='/')temp.num=n1/n2;
    else if(temp.op=='-')temp.num=n1-n2;
    else temp.num=n1+n2;
      temp.flag=true;
      s.push(temp);
    }   
  }
  return s.top().num;
}
int main(){
  op['+']=op['-']=1;
  op['*']=op['/']=2;
  while(getline(cin,str),str !="0"){
    for(string::iterator it=str.end();it!=str.begin();it--){
    if(*it==' ')str.erase(it);  } 
  while(!s.empty())s.pop();
  change();
    printf("%.2f\n",caculate());
}
  return 0;
}

最后提醒,使用cin.getline在while循环中可能会吃掉回车符,这里面解决方案我不太清楚。

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