#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <stack>
#include <cstring>
using namespace std;
char Precede(char a, char b) { //判断运算符优先级
int i, j;
char Table[][] = {
{' ','+','-','*','/','(',')','='},
{'+','>','>','<','<','<','>','>'},
{'-','>','>','<','<','<','>','>'},
{'*','>','>','>','>','<','>','>'},
{'/','>','>','>','>','<','>','>'},
{'(','<','<','<','<','<','=',' '},
{')','>','>','>','>',' ','>','>'},
{'=','<','<','<','<','<',' ','='}
}; //优先级表格
for(i=; i<; i++)
if(Table[][i]==a) //寻找运算符a
break;
for(j=; j<; j++) //寻找运算符b
if(Table[j][]==b)
break;
return Table[j][i];
}
bool Calcu_temp(double a, char theta, double b, double &r) { //计算二元表达式的值
if(theta=='+')
r = a + b;
else if(theta=='-')
r = a - b;
else if(theta=='*')
r = a * b;
else {
if(fabs(b-0.0)<1e-) //如果除数为0，返回错误信息
return false;
else
r = a / b;
}
return true;
}
bool IsOper(char ch) { //判断字符ch是否为运算符
char ptr[] = {'+', '-', '*', '/', '(', ')', '='};
int i;
for(i=; i<; i++) {
if(ch==ptr[i])
return true;
}
return false;
}
bool Calculate(char s[], double &result) { //计算表达式的结果
char theta;
int i = , j, point = ;
double a, b, r, num = ;
stack<double> num_stack; //数字栈
stack<char> oper_stack; //运算符栈
oper_stack.push('=');
while(s[i]!='=' || oper_stack.top()!='=') { //对表达式a进行计算
if((s[i]>='' && s[i]<='') || s[i]=='.') { //字符是数字或者小数点
num = ; //初始化数字为0
point = ; //point用来标记是否出现小数点以及当前处于小数点后第x位，point==10^x
if(s[i]=='.')
point = ;
else
num = s[i] - ;
j = i + ;
while(!IsOper(s[j])) { //继续往后查找并记录该数字，直到该数字结束遇到运算符为止
if(s[j]=='.') {
point = ;
j++;
continue;
}
if(!point) //整数部分
num = num * + ( s[j] - );
else {
num = num + 1.0 * ( s[j] - ) / point; //小数部分
point *= ; //小数位数后移一位
}
j++;
}
i = j;
num_stack.push(num); //将该数字压入栈中
}
else if(IsOper(s[i])) { //字符是运算符
switch(Precede(s[i],oper_stack.top())) { //该运算符和栈顶运算符进行优先级比较并做相关处理
case '<':
oper_stack.push(s[i++]);
break;
case '=':
oper_stack.pop();
i++;
break;
case '>':
theta = oper_stack.top(); //从栈中弹出一个运算符进行计算
oper_stack.pop();
b = num_stack.top(); //弹出两个数字，注意顺序，先弹出的数是第二个操作数
num_stack.pop();
a = num_stack.top();
num_stack.pop();
if ( Calcu_temp(a, theta, b, r) ) //计算并判断是否有除数等于0的情况
num_stack.push(r); //若正常，则将结果压入栈中
else
return false; //出现除数为0的情况，返回错误信息
break;
}
}
}
result = num_stack.top(); //最后数字栈中的数即为表达式的最终结果
return true;
}
bool Check(char s[]) { //检查表达式括号是否匹配
int flag=, i;
for(i=; s[i]!=; i++) {
if(s[i]=='(')
flag++;
if(s[i]==')')
flag--;
}
if(flag)
return false;
else
return true;
}
int main() {
// freopen("in.txt", "r", stdin);
int i, j;
char s1[], s2[];
double result;
printf("\t\t表达式求值（栈）\n");
printf("******************************************************************\n");
printf("请输入表达式，等号不用输入：\n");
while(gets(s1)!=NULL) { //输入表达式
if(strlen(s1)== && s1[]=='')
break;
for(i=,j=; s1[i]!=; i++) { //将表达式转换为规格化的表达式，并在末尾加上“=”，保存在s2中
if(s1[i]==' ')
continue;
s2[j++] = s1[i];
}
s2[j++] = '=';
s2[j] = '\0';
if(Check(s2)) { //检查括号是否匹配
if(Calculate(s2, result)) //计算并检查表达式中是否出现除数为0的情况
printf("%lf\n",result);
else
printf("除数不能为0\n");
}
else
printf("括号不匹配\n");
}
return ;
}