简易四则运算计算器

  1 #include <string>
  2 #include 
  3 #include 
  4 
  5 using std::string;
  6 using std::vector;
  7 using std::stack;
  8 
  9 class Element {
 10 public:
 11     static Element MakeData(double value_) {return Element(DATA, value_, ' ');}
 12     static Element MakeOp(char op) {return Element(OP, 0.0, op);}
 13     bool isData() const { return t == DATA; }
 14     bool isOp() const { return t == OP; }
 15     char getOp() const { return op;}
 16     double getValue() const { return value; }
 17     int priority() const {
 18         if (isOp()) {
 19             if (getOp() == '*' || getOp() == '/') {
 20                 return 2;
 21             } else if (getOp() == '+' || getOp() == '-') {
 22                 return 1;
 23             } else if (getOp() == '(' || getOp() == ')') {
 24                 return 0;
 25             }
 26         }
 27         return -1;
 28     }
 29 private:
 30     enum Type {DATA, OP};
 31     Type t;
 32     double value;
 33     char op;
 34     Element(Type t_, double value_, char op_) : t(t_), value(value_), op(op_) {}
 35  };
 36 
 37 bool isOp(char c) {
 38     return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/' || c == '(' || c == ')';
 39 }
 40 
 41 // 判断当前的 + - 是否为单目操作符 比如 （-3）
 42 bool isSign(const string &input, size_t i) {
 43     char c = input[i];
 44     if (c == '+' || c == '-') {
 45         if (i == 0) {
 46             return true;
 47         }
 48         if (input[i - 1] == '(') {
 49             return true;
 50         }
 51     }
 52     return false;
 53 }
 54 
 55 vector str2mid(const string &input) {
 56     vector mid;
 57     string data;
 58     for (size_t i = 0; i < input.length(); i++) {
 59         if (isSign(input, i)) {
 60             data += input[i];
 61             continue;
 62         }
 63         if (isOp(input[i])) {
 64             if (data != "") {
 65                 mid.push_back(Element::MakeData(std::stod(data)));
 66                 data = "";
 67             }
 68             mid.push_back(Element::MakeOp(input[i]));
 69         } else if (!isspace(input[i])){
 70             data += input[i];
 71         }
 72     }
 73     if (data != "") {
 74         mid.push_back(Element::MakeData(std::stod(data)));
 75         data = "";
 76     }
 77     return mid;
 78 }
 79 
 80 vector mid2post(const vector &mid) {
 81     stack s;
 82     vector post;
 83     for (auto it = mid.begin(); it != mid.end(); it++) {
 84         if (it->isData()) { // 如果是操作数，直接输出
 85             post.push_back(*it);
 86         } else if (it->isOp() && it->getOp() == '(') { // 如果是'('直接入栈
 87             s.push(*it);
 88         } else if (it->isOp() && it->getOp() == ')') { // 如果是')'将栈中'('之后的操作符出栈
 89             while(!s.empty() && s.top().getOp() != '(') {
 90                 post.push_back(s.top());
 91                 s.pop();
 92             }
 93             s.pop();
 94         } else if (it->isOp()) { // 如果是操作符 出栈直到栈顶优先级低于该操作符，其中'('的优先级最低，然后把该操作符入栈
 95             while(!s.empty() && s.top().priority() >= it->priority()) {
 96                 post.push_back(s.top());
 97                 s.pop();
 98             }
 99             s.push(*it);
100         }
101     }
102     while(!s.empty()) { // 栈中元素全部出栈
103         post.push_back(s.top());
104         s.pop();
105     }
106     return post;
107 }
108 
109 double calc_post(const vector &post) {
110     stack s;
111     for (auto it = post.begin(); it != post.end(); it++) {
112         if (it->isData()) {
113             s.push(*it);
114         } else if (it->isOp()) {
115             double op_2 = s.top().getValue();
116             s.pop();
117             double op_1 = s.top().getValue();
118             s.pop();
119             char op = it->getOp();
120             if (op == '+') {
121                 s.push(Element::MakeData(op_1 + op_2));
122             } else if (op == '-') {
123                 s.push(Element::MakeData(op_1 - op_2));
124             } else if (op == '*') {
125                 s.push(Element::MakeData(op_1 * op_2));
126             } else if (op == '/') {
127                 s.push(Element::MakeData(op_1 / op_2));
128             }
129         }
130     }
131     return s.top().getValue();
132 }
133 
134 double calc(const std::string &input) {
135     return calc_post(mid2post(str2mid(input)));
136 }

 

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