用C++实现的加、减、乘、除表达式计算

(转载)用C++实现的加、减、乘、除表达式计算

原帖地址：http://www.cppblog.com/jb8164/archive/2008/01/02/40211.html

// 头文件 Calc.h

#ifndef __CALC_H__
#define  __CALC_H__

#include  < stack >

#define  ascii_int(x) (x >= 0x30 && x <= 0x39) ? (x - 0x30) : (x)
const   int  GREATER  =    1 ;
const   int  EQUAL    =    0 ;
const   int  LESS     =   - 1 ;

class  Calculate  {
public:
  int  evaluteExpr(char *exp);

private:
  int  getLevel(char ch);
  bool isOperator(char ch);
  int  compareOpteratorLevel(char inputChar, char optrStackTop);
  int  calc(int num1, int num2, char op);
  void evaluate(char ch);

private:
  std::stack<int>  _opnd_stack;
  std::stack<char> _optr_stack;
  static char _optr[];
  static int  _level[];
} ;

#endif

// 头文件的实现代码 Calc.cxx

#include  " Calc.h "

char  Calculate::_optr[]  =   {'#', '(', '+', '-', '*', '/', ')'} ;
int  Calculate::_level[]  =   { 0,   1,   2,   2,   3,   3,   4 } ;

//  Get current operator level for calculating
int  Calculate::getLevel( char  ch)  {
  for (int i = 0; *(_optr+i) != '\0'; ++i) 
    if (*(_optr+i) == ch) 
      return *(_level+i);
}

//  Calculate the operands
int  Calculate::calc( int  num1,  int  num2,  char  op)  {
  switch (op) 
    {
    case '+':
      return num1 + num2;
    case '-':
      return num1 - num2;
    case '*':
      return num1 * num2;
    case '/':
      return num1 / num2;
    }
}

//  judge inputing character is operator or not
bool  Calculate::isOperator( char  ch)  {
  for (char *p = _optr; *p != '\0'; ++p)
    if (*p == ch) 
      return true;

  return false;
}

//  Compare level of input operator and the top operator of operator stack
int  Calculate::compareOpteratorLevel( char  inputChar,  char  optrStackTop)  {
//   if (inputChar == '(' && optrStackTop == ')') 
//     return EQUAL;
//   else 
  if (inputChar == '(')
    return GREATER;

  if (inputChar == ')' && optrStackTop == '(') 
    return EQUAL;
  else if (inputChar == ')') 
    return LESS;

  if (inputChar == '#' && optrStackTop == '#') 
    return EQUAL;
//   else if (inputChar == '#')
//     return LESS;

  return (getLevel(inputChar) > getLevel(optrStackTop)) ? GREATER : LESS;
}

//  Evaluate value while inputing operators
void  Calculate::evaluate( char  ch)  {
  char op;
  int num, result;

  if (!isOperator(ch)) {
    _opnd_stack.push(ascii_int(ch));
    return ;
  }

  switch (compareOpteratorLevel(ch, _optr_stack.top())) 
    {
    case GREATER :
      _optr_stack.push(ch);
      break;

    case EQUAL :
      _optr_stack.pop();
      break;

    case LESS :
      num = _opnd_stack.top();
      _opnd_stack.pop();

      result = _opnd_stack.top();
      _opnd_stack.pop();

      op = _optr_stack.top();
      _optr_stack.pop();

      result = calc(result, num, op);
      _opnd_stack.push(result);
      evaluate(ch);
      break;
    }
}

//  Evaluate user specified expression
int  Calculate::evaluteExpr( char   * exp)  {
  _optr_stack.push('#');
  for (char *p =exp; *p != '\0'; ++p )
    evaluate(*p);

  int result = _opnd_stack.top();
  _opnd_stack.pop();

  return result;
}

// 测试代码 calc_test.cxx

#include  < iostream >
#include  " Calc.h "
using   namespace  std;

int  main( void )  {
  Calculate *calc = new Calculate();
  cout << "1+3*(4+7) = " 
       << calc->evaluteExpr("1+3*(4+7)#") 
       << endl;
  cout << "((1+2)) = " 
       << calc->evaluteExpr("((1+2))#") 
       << endl;
  cout << "3*8+9/7-5-9+(1-9)/4 = " 
       << calc->evaluteExpr("3*8+9/7-5-9+(1-9)/4#") 
       << endl;
  cout << "(6-7)*(5+9) = " 
       << calc->evaluteExpr("(6-7)*(5+9)#") 
       << endl;
  cout << "0*8+0/6-9+(7-1) = " 
       << calc->evaluteExpr("0*8+0/6-9+(7-1)#") 
       << endl;

  delete calc;
}

用 MinGW/G++ 3.4.5 编译如下:
  g++  -o test.exe  Calc.cxx  Calc_test.cxx

作为一个演示算法够了， 但代码还是有一些缺点:
   (1) 只能处理一位数的加、减、乘、除表达式计算(可带括号)
   (2) 没有任何错误处理，例如不能在表达式中有空格