關鍵詞：前綴中綴后綴表達式 波蘭式 命令行
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一.前言
很有意思的開發和學習經歷，從剛剛開始看到作業思考半天到現在的Debug過程，對我來說都或多或少有所提升。
也許這個時候自己挺迷茫的，想未來的路在哪里。一轉眼，自己就走出去了很遠，白駒過隙，時光荏苒。
二.本次作業的步驟梳理
- 1.Windows系統下的cmd命令行操作
- 2.輸入字符串input過程中的特判負號
- 3.計算過程中符號優先級的判斷
- 4.輸入錯誤的判斷
- 5.總結與反饋
這里我的解決步驟是：2->4->3->1->5。本篇博客主要介紹第3步和第1步。
三.計算的實現
代碼：
calculation.h
//==============================//
//文件名稱：calculation.h
//作者：031502209
//更新時間：2016/4/7
//博客：qq952693358
//==============================//
#ifndef CALCULATION_H
#define CALCULATION_H
#include<stack>
#include<queue>
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<string>
using namespace std;
//===============================//
//class:Calculation
//包含：執行計算函數carryout
//函數類型：int
//===============================//
class Calculation
{
public:
int carryout(queue<string> que);
};
#endif // CALCULATION_H
calculation.cpp
//==============================//
//代碼主體部分：calculation
//文件名稱：calculation.cpp
//作者：031502209
//更新時間：2016/4/7
//博客：qq952693358
//==============================//
//==================================//
//說明：該部分分為兩大塊
//1.把原來的式子轉換成為前綴表達式
//2.前綴表達式的計算
//==================================//
#include "calculation.h"
#include<stack>
#include<queue>
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<string>
#include<sstream>
//======priority=======//
//說明：用於判斷優先級
//=====================//
int priority(string s)
{
if(s=="(" || s== ")")return 0;
if(s=="+" || s=="-")return 1;
if(s=="*" || s=="/")return 2;
if(s=="#")return -1;
}
//======calculate======//
//說明：用於計算
//=====================//
int calculate(string s,int a,int b)//double
{
if(s=="+")return b+a;
if(s=="-")return b-a;
if(s=="*")return b*a;
if(s=="/" && a!=0)return b/a;
else return 0;
}
//========代碼主體========//
int Calculation::carryout(queue<string> que)
{
//判斷是否出錯
if(que.empty())
{
cout<<"error"<<endl;
return 0;
}
stack<string> sign1,sign2;
stack<string> signstore;//倒序
string s;
string que_s;
string sign1_top;
//==========================//
//從'='開始從右向左遍歷
//所以用一個棧signstore實現
//==========================//
while(!que.empty())
{
signstore.push(que.front());
que.pop();
}
//-------------------------BEGIN-------------------------//
//======部分1======//
//轉換為前綴表達式
//=================//
while(!signstore.empty())
{
s=signstore.top();
signstore.pop();
if(s=="=")continue;
if(s=="+" || s=="-" || s=="*" || s=="/" || s=="(" || s==")")
{
//=============說明=============//
//如果存在以下情況:
//(1)s的優先級大於sign1棧頂元素
//(2)s==")"
//(3)sign1為空棧
//則:s直接push進sign1
//==============================//
//sign1為空棧
if(sign1.empty())
{
sign1.push(s);
continue;
}
//s==")"
if(s==")")
{
sign1.push(s);
continue;
}
//=============說明=============//
//如果遇到左括號:
//把sign1里面的字符push進sign2
//直至遇見右括號
//==============================//
if(s=="(")
{
while(sign1.top()!=")")
{
sign2.push(sign1.top());
sign1.pop();
}
sign1.pop();//右括號出棧
continue;
}
//s的優先級大於sign1棧頂元素 //
if(priority(s) > priority(sign1.top()))
{
sign1.push(s);
continue;
}
//s的優先級小於sign1棧頂元素//
//==============說明===============//
//當遇到s的優先級小於棧頂元素時
//把sign1里面的字符從棧頂
// push進sign2
//直到棧頂元素優先級大於s
//=================================//
else if(priority(s) < priority(sign1.top()))
{
while(priority(s) < priority(sign1.top()))
{
sign1_top=sign1.top();
sign1.pop();
sign2.push(sign1_top);
}
sign1.push(s);
continue;
}
else //優先級相同 且非"("括號")"直接入sign1
{
if(s=="+" || s=="-" || s=="*" || s=="/")
sign1.push(s);
}
}
else //如果是數字的話 push進sign2
{
sign2.push(s);
continue;
}
}
//將sign1中剩余的部分按順序push進sign2
while(!sign1.empty())
{
sign2.push(sign1.top());
sign1.pop();
}
//轉換為前綴表達式 完成
//-------------------------END-------------------------//
//========部分2========//
//計算前綴表達式
//=====================//
//sign2逆序存放->sign_2
stack<string> sign_2;
while(!sign2.empty())
{
sign_2.push(sign2.top());
sign2.pop();
}
//使用stringstream 把字符串轉換為數字
stringstream stream;
int number;
stack<int> numberstore;//存儲數字的棧
string s2;
//計算部分
while(!sign_2.empty())
{
s2=sign_2.top();
sign_2.pop();
//遇到運算符 提取出numberstore棧頂兩個元素進行計算
//結果push進numberstore
if(s2=="+" || s2=="-" || s2=="*" || s2=="/")
{
int number1;
number1=numberstore.top();
numberstore.pop();
int number2;
number2=numberstore.top();
numberstore.pop();
int cal_number;
cal_number=calculate(s2,number2,number1);
numberstore.push(cal_number);
continue;
}
else //遇到操作數 轉換為數字之后入棧
{
stream.str(s2);
stream>>number;
numberstore.push(number);
stream.clear();
continue;
}
}
int value=0;
value=numberstore.top();//棧頂元素即最終結果
return value;
}
四.CMD命令行
以下是主函數的寫法：
#include "calculation.h"
#include "calculator.h"
#include "print.h"
#include<string>
#include<string.h>
#include<queue>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int bitjudge=0;
int main(int argc,char*argv[]) //不通過命令行輸入時通過Input類來輸入
{
queue<string> que; // type:queue<string>
Scan Sc; // Define a "Scan" object:"Sc".
Print Put; // Define a "Print" object "Put".
Calculation Ca; // Define a "Calculation" object "Ca".
string str=argv[argc-1];
if(strcmp(argv[1],"-a")==0) //判斷是否有輸入'-a'
{
que.push(str);
Put.pout(que); // printf que.
}
while(!que.empty())que.pop(); // 清空que
que=Sc.ToStringQueue(argv[argc-1]);
cout<<Ca.carryout(que)<<endl;
return 0;
}
實現效果如下：
五.不足的地方(已做出改進)
我從我原來的代碼進行了改進，在原來的要求下，我輸出了整個式子，並且在之后進行了錯誤判斷：<1>輸入的式子左右括號匹配判斷 <2>輸入的數超過十位
但是如果使用命令行的話，在輸入'-a'的時候會進行判斷，但是沒有'-a'的時候就會跳過(判斷在調用的print.cpp內)。還有一個就是小數的處理。
這是美中不足的地方。
今天改進了一下：實現報錯功能，處理了小數的情況，對主函數進行了修改。
六.數據處理(舉兩個例子)：
1.(-3+(9-((10-8)+(9-8*6/2+3)-10*10))*(8-(1+8/4)+2))=830
2.(3+(-1+2*8)*2)+(9-8*1)=34
七.總結：
經過這些天的努力和嘗試，把之前想象中異常困難的任務完成了。在我之前的代碼上依照要求進一步的開發，學習了CMD命令行和sstream的使用，總體上對這些天的經歷感到滿意。但是我也看到了自己的不足和缺點，主要是：
1.自己的知識儲備相對淺薄，仍然需要擴寬知識面，不斷學習新的知識。
2.編程能力仍然需要提升。
3.提高閱讀代碼的能力，多去思索別人的想法和做法。
希望接下來的自己再接再厲，堅持下去。
2016/4/9
更新：(2016/4/11) 解決了開頭為負號的特殊情況
