C#實現eval 進行四則運算（有碼）

在JavaScript中實現四則運算很簡單，只需要調用eval函數就行了，但是不知道什么原因萬能的.NET卻沒有封裝這個函數~

在這里為大家封裝了一個C#版本的eval函數，具體的設計參考了《大話數據結構》

1. 中綴表達式 

中綴表達式即我們平時使用的四則運算表達式，如：9+(3-1)*3+10/2，但是程序卻很難識別這樣的表達式，所以需要把它轉化成后綴表達式

2. 后綴表達式

因為所有的運算符都在數字后面，所以稱其為后綴表達式，如：9 3 1 – 3 * + 10 2 / +，那么程序如何識別后綴表達式呢，這里就用到了棧（Stack），主要分以下步驟：

1) 將字符從前往后進行入棧操作

2）如果字符為數字則直接入棧，如：上例中的9、3、1都直接入棧

3）如果為運算符則獲取棧頂的兩個數字，即執行兩次pop操作，如：在執行到上例中的“-”時，將3、1出棧，然后運行3-1

4）將上一步運算的結果入棧，即將3-1=2入棧

5) 根據以上原則，運行的順序如下：3-1=2，2*3=6，9+6=15，10/2=5，15+5=20，20就是我們想要的結果

3. 中綴表達式轉后綴表達式

這里還是得用到棧（Stack），我們還是用 9+(3-1)*3+10/2 來做例子，原則如下：

　　1）將字符從前往后進行入棧操作

　　2）當字符為數字時直接輸出，如：上例中9直接輸出

　　3）當字符為運算符時，如果是空棧則直接入棧，如下圖步驟1

　　4）如果是“(”則直接入棧，如步驟2

　　5) 如果是“)”則循環取出棧內元素，直到“(”出棧，再將“()”內的運算符輸出，如步驟4

　　6）如果是“*”或“/”則直接入棧，如步驟5

　　7）如果是“+”或“-”，且棧頂的運算符為“*”或“/”，則取出所有棧內元素輸出，然后將本次操作符入棧，如步驟6

　　8）表達式遍歷完成后，循環取出棧內元素進行輸出，我們最后得到的結果就是 9 3 1 – 3 * + 10 2 / +

       

4.實現源碼如下：

　　

    public class Calculator
    {
        public Calculator()
        {
            _OptStack = new Stack<char>();
            _SuffixStack = new Stack<float>();
        }

        private Stack<char> _OptStack;
        private Stack<float> _SuffixStack;

        public float Calculate(string expression)
        {
            string lastNum = string.Empty;
            for (int i = 0; i < expression.Length; i++)
            {
                if (char.IsNumber(expression[i]) || expression[i].Equals('.'))
                {
                    lastNum += expression[i];
                }
                else
                {
                    if (lastNum != string.Empty)
                    {
                        Merger(float.Parse(lastNum));
                        lastNum = string.Empty;
                    }
                    AddOpt(expression[i]);
                }
            }
            if (lastNum != string.Empty)
            {
                Merger(float.Parse(lastNum));
            }
            while (_OptStack.Count > 0)
            {
                Merger(_OptStack.Pop());
            }

            return _SuffixStack.Pop();
        }

        private void AddOpt(char opt)
        {
            if (_OptStack.Count == 0)
            {
                _OptStack.Push(opt);
                return;
            }
            if (opt.Equals(')'))
            {
                while (!_OptStack.Peek().Equals('('))
                {
                    Merger(_OptStack.Pop());
                }
                _OptStack.Pop();
                return;
            }
            char tempOpt = _OptStack.Peek();
            if ((opt.Equals('-') || opt.Equals('+')) &&
                (tempOpt.Equals('*') || tempOpt.Equals('/')))
            {
                while (_OptStack.Count > 0)
                {
                    Merger(_OptStack.Pop());
                }
            }

            _OptStack.Push(opt);
        }

        private void Merger(float exp)
        {
            _SuffixStack.Push(exp);
        }

        private void Merger(char exp)
        {
            float num1 = _SuffixStack.Pop();
            float num2 = _SuffixStack.Pop();
            float result = 0;
            switch (exp)
            {
                case '+':
                    result = num2 + num1;
                    break;
                case '-':
                    result = num2 - num1;
                    break;
                case '*':
                    result = num2 * num1;
                    break;
                case '/':
                    result = num2 / num1;
                    break;
            }
            _SuffixStack.Push(result);
        }
    }

 

5. 下載

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