蓝桥杯 算法训练 表达式计算(有括号运算符)

问题描述

输入一个只包含加减乖除和括号的合法表达式，求表达式的值。其中除表示整除。
输入格式
　　输入一行，包含一个表达式。
输出格式
　　输出这个表达式的值。

样例输入

1-2+3*(4-5)

样例输出

-4

数据规模和约定
　　表达式长度不超过100，表达式运算合法且运算过程都在int内进行。
解题思路：在这篇文章简易表达式计算(点这里)中是对不含括号的表达式进行计算，这里就讲述对于括号的处理。唯一不同是在转化为后缀表达式中，在遇到’(‘时直接压栈，在遇到’)‘时将栈中元素出栈装入队列中知道遇到’)‘然后将’)'也出栈，注意这里的左右括号都是不装入队列中的。对于后缀表达式的计算即注意事项在上一篇文章都有介绍

代码：

#include<cstdio>
#include<stack>
#include<queue>
#include<string>
#include<map>
#include<iostream>
using namespace std;
struct node {
	int num;
	char op;
	int flag;
};
stack<node> st;
queue<node> q;
map<char, int> mp;
void to_back(string s) {   //中缀转后缀 
	node node,oper;
	for (int i = 0; i < s.size(); i++) {
		int num = 0;
		if (s[i] >= '0' && s[i] <= '9') { //数字可能不止一位 
			num = s[i] - '0';
			while (s[i + 1] >= '0' && s[i + 1] <= '9') {
				num = num * 10 + s[i+1] - '0';
				i++;
			}
			node.num = num;
			node.flag = 1;
			q.push(node);
		}
		else {
			oper.op = s[i];
			if (st.empty())  //栈空直接将运算符压栈 
				st.push(oper);
			else {
				char temp = st.top().op;
				if (s[i] == ')') {   //运算符为')' 则将栈顶元素出栈知道遇到'(' 
					while (st.top().op != '(') {
						oper = st.top();
						st.pop();
						q.push(oper);
					}
					st.pop();      //这里将'('出栈 
				}
				else if (s[i] == '(' || mp[s[i]] > mp[temp]) {  //栈顶为'('或者当前运算符优先级大于栈顶元素优先级则压栈 
					st.push(oper);
				}
				else {
					while (!st.empty() && mp[s[i]] <= mp[st.top().op]) {  //当前运算符优先级不大于栈顶元素优先级
						oper = st.top();                              //将栈顶元素出栈直到栈顶元素优先级小于当前元素优先级 
						st.pop();
						q.push(oper);
					}
					oper.op = s[i];
					st.push(oper);
				}
			}
		}
	}
	while (!st.empty()) {   //最后将栈中元素出栈 
		oper = st.top();
		st.pop();
		q.push(oper);
	}
}
void cul() {  //计算后缀表达式 
	node Node;
	while (!q.empty()) {
		node front = q.front();
		if (front.flag == 1) {  //是数字入栈 
			q.pop();
			st.push(front);
		}
		else {                 //是运算符则从栈中弹出两个数字 
			int num2 = st.top().num;  //先弹出的是第二运算数 
			st.pop();
			int num1 = st.top().num;
			st.pop();
			if (front.op == '+')
				Node.num = num1 + num2;
			else if (front.op == '-')
				Node.num = num1 - num2;
			else if (front.op == '*')
				Node.num = num1 * num2;
			else
				Node.num = num1 / num2;
			Node.flag = 1;    //将计算后的数压栈 
			st.push(Node);
			q.pop();
		}
	}
}
int main(void) {
	mp['+'] = mp['-'] = 1;   
	mp['*'] = mp['/'] = 2;
	string s;
	cin >> s;
	to_back(s);
	while (!st.empty()) {
		st.pop();
	}
	cul();
	printf("%d", st.top().num);
	return 0;
}