4.2 实现基于栈的表达式求值计算器(难度4/10)

本作业主要考察：解释器模式的实现思想/栈结构在表达式求值方面的绝对优势

C++数据结构与算法夯实基础作业列表

通过栈的应用，理解特定领域设计的关键作用，给大家眼前一亮的感觉。深刻理解计算机语言和人类语言完美结合的杰作。是作业中的上等作品，是数据结构与算法的典型代表。

这个作业是我最心爱的一个。因为我有个盗版Win10居然打不开计算器；还有就是一些高级比如指数运算怕不会操作Windows的自带计算器算错，要用自己的计算器再验证一遍；第三个就是Windows的计算器不支持回车键和命令行，我的就可以，回车一下就行，Windows的总是要鼠标点来点去，烦不胜烦。

需求如下：

实现表达式求值的计算器，以支持加、减、乘、除、指数幂、括号，6种操作。

实现代码完成下面的测试用例，要求和预期输出结果一致

接口提示（可以自行定义接口，只要实现合理，能实现需求就行）：

Stackitem.h

#pragma once#include <iostream> //ostream
using namespace std;template<typename T> class CStack;template<typename T>
class CStackitem
{
public:friend class CStack<T>;CStackitem(void);CStackitem(T _data);CStackitem(const CStackitem& _item);~CStackitem(void);const T GetData(void) const;private:CStackitem& operator=(const CStackitem& _item);//disallow a = b;private:CStackitem* pPre;CStackitem* pNext;T data;
};

Stack.h

#pragma once#include "Stackitem.h"template<typename T>
class CStack
{
public:CStack(void);CStack(const CStack& _stack);~CStack(void);public:const T& top(void) const;bool empty(void) const;size_t size(void) const;void push(const CStackitem<T>& _item);const T pop(void);private:CStack& operator=(const CStack& _stack);//a = b; is not allowedprivate:CStackitem<T>* m_pTail;size_t m_size;
};

Calculator.h

#pragma once#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;#include "ExpressionException.h"typedef list<string> Expression;ostream& operator<<(ostream& _os, const Expression& _item);class Calculator
{
public:Calculator(const char* _infix);Calculator(const string& _infix);~Calculator(void);public:string GetExpression(void) const;void SetExpression(const string& _expression);template<typename T>T GetValue(void ) const;Expression ToPostfix(void) const;public:static Expression ToPostfix(const string& pre);static bool Check(const string& _expression, string& _invalidInfor);private:static void ToPostfix(const string& pre, Expression& post);static bool IsOperator(char op);                         // 判断是否为运算符 static int Priority(char op);                            // 求运算符优先级 static void ReadSpace(string::const_iterator& _itr, string::const_iterator& _end);static void ReadNumber(string::const_iterator& itr, string::const_iterator& _end, string& _value);private:string m_infix;
};

main.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include <cassert>
#include <list>
using namespace std;#include "Stack.h"
#include "Calculator.h"void InputAndCalculator(list<Calculator>& listCalculator);
void Output(const list<Calculator>& listCalculator);
void TestAll(list<Calculator>& listCalculator);int main(int argc, char** argv)
{cout<<"support: + - * / ^ ( )"<<endl;cout<<"Input 0 for end your input."<<endl;list<Calculator> listCalculator;InputAndCalculator(listCalculator);//Extra credit 1:(1)any space (2)catch invalid inputreturn 0;
}
void InputAndCalculator(list<Calculator>& listCalculator)
{while (true){string sLine, invalidInfor;getline(cin, sLine);if (Calculator::Check(sLine, invalidInfor) == false)//Extra credit 1:(1)any space (2)catch invalid input{cout<<invalidInfor<<endl;continue;}listCalculator.push_back(sLine);Output(listCalculator);listCalculator.clear();}
}

参考答案：

C++表达式求值（Stack and Expression）​

blog.csdn.net/calmreason/article/details/78163268​编辑