[C++知识库]c++实现简单计算器，包括括号

c++实现简单计算器

包括可以实现小括号与加减乘除之间的运算符优先级关系。

基本思路
主要使用c++的栈来进行优先级之间的不同判断，暂时并不支持负数的运算，运算结果中出现的负数可以进行运算。

栈分为两个，第一个栈为操作符的栈，第二个栈为运算数字的栈。
同时在程序初始化时，将运算符之间的优先级关系进行初始化
代码部分如下:

int relation[7][7] = {2,2,1,1,1,2,2,
2,2,1,1,1,2,2,
2,2,2,2,1,2,2,
2,2,2,2,1,2,2,
1,1,1,1,1,3,-1,
2,2,2,2,-1,2,2,
1,1,1,1,1,-1,0,
};

数组下标0-6分别表示的运算符为“+，-，*，/，(,),#”
0为到达输入的末尾，1为栈内操作符的优先关系小于栈外操作符的优先关系。
2为栈内操作符的优先关系大于栈外操作符的优先关系，3为两个括号相遇的情况即（与）相遇，此时需要将括号进行消除。
完整代码如下所示:

#include <iostream>
#include<string>
#include<stack>
#include<cstring>
using namespace std;
using std::string;
string formula;//用户输入的字符串内容
stack <char> operators;//操作符的栈
stack <double> nums;//数字的栈

int relation[7][7] = {2,2,1,1,1,2,2,
2,2,1,1,1,2,2,
2,2,2,2,1,2,2,
2,2,2,2,1,2,2,
1,1,1,1,1,3,-1,
2,2,2,2,-1,2,2,
1,1,1,1,1,-1,0,
};
void menu();//菜单
void inStack();//对字符串入栈操作
int judgeOperator(char c);//判断字符类型
int getSize(char c);//比较运算符的优先关系
char contrast(int s);
double compute(char c,double first,double second);//计算数值
void menu()
{
    cout<<"\n\n\n\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t简单计算器"<<endl;
    cout<<"请输入要计算的内容以'#'结尾:"<<endl;
    getline(cin,formula);//得到用户输入的字符串
    inStack();
}
void inStack()
{
    operators.push('#');//对栈进行初始化一下
    char contents[formula.size()];
    strcpy(contents,formula.c_str());
    int i=0;
    for(i=0;i<formula.size();i++)
    {
        int data = judgeOperator(contents[i]);
        if(data==-1)//是数字的
        {
            int s = i;
            while(judgeOperator(contents[s])==-1)
            {
               s++;
            }
            int flag=1;
            int num=0;//将多位数字字符转换为数字
            for(int j=s-1;j>=i;j--)
            {
                num+=flag*(contents[j]-'0');
                flag*=10;
            }
            i=s-1;
            nums.push(num);//将数字压入栈
        }
        else if(data==1||contents[i]=='#')//是操作符
        {
           int x = getSize(operators.top());
           int y=getSize(contents[i]);
            switch(contrast(relation[x][y])){
               case '<'://栈顶元素优先权低
                operators.push(contents[i]);//进栈
                break;
                case '=':
                    operators.pop();//去括号
                    break;
                case '>':
                    {
                    char op = operators.top();//退栈并将运算结果入栈
                    operators.pop();
                    double first=nums.top();//第一个数
                    nums.pop();
                    double second=nums.top();//第二个数
                    nums.pop();
                    nums.push(compute(op,first,second));
                    i--;
                    break;
                    }
                case '!'://结束标志
                    {
                    cout<<"最终结果为:"<<nums.top()<<endl;
                    break;
                    }
                   }
        }
        else
        {
            cout<<"others"<<endl;
        }

    }
}
int judgeOperator(char c)
{
    if(c=='+'||c=='-'||c=='*'||c=='/'||c=='('||c==')')
    {
        return 1;//是运算符
    }
    else if(isdigit(c)!=0)
    {
        return -1;//是数字
    }
    return 0;//非法字符
}
int getSize(char c)//得到运算符在数组中的位置
{
    switch(c){
case '+':
    return 0;break;
case '-':
                return 1;break;
case '*':
    return 2;break;
case '/':
                return 3 ;break;
case '(':
       return 4;break;
case ')' :
                return 5;break;
case '#':
    return 6;break;
                }
                return -1;
}
char contrast(int s)
{

    if(s==0)
    {
        return '!';//结束符
    }
    else if(s==1)
    {
        return '<';
    }
    else if(s==2)
    {
        return '>';
    }
    else if(s==3)
    {
        return '=';
    }
    return -4;//输入的内容不存在于数组
}
double compute(char c,double first,double second)
{
    double result;
    switch(c){
        case '+':
        result=first+second;
        break;
    case '-':
        result=second-first;
        break;
    case '*':
        result=second*first;
        break;
    case '/':
        result=second/first;
        break;
    }
    return result;
}
int main()
{
    menu();
    return 0;
}