Calculator-Binary Tree Implementation

#include<iostream>
#include<string>
#include<stack>
using namespace std;

//二叉树的结构
typedef struct BiTNode
{
    
    
	int data;//数据域
	struct BiTNode* lchild = nullptr;//指针必须初始化，c11标准
	struct BiTNode* rchild = nullptr;//左右孩子
}BiTNode, * BiTree;;
//二叉树的结构

//创建二叉树
void CreateExpTree(BiTree& T, BiTree a, BiTree b, char theta)
{
    
    
	T = new BiTNode;
	T->data = theta;
	T->lchild = a;
	T->rchild = b;
}
//创建二叉树

//判断是否为数字
int In(char ch)//判断是否为数字
{
    
    
	if (ch >= '0' && ch <= '9')
	{
    
    
		return 1;
	}
	return 0;
}
//判断是否为数字

//判断优先级
char Precede(char a, char b)
{
    
    
	char c;
	if (a == '#' && b != '#') c = '<';
	if (a == '#' && b == '#') c = '=';
	else if (a == '+' || a == '-')
	{
    
    
		if (b == '+' || b == '-' || b == ')' || b == '#')
		{
    
    
			c = '>';
		}
		else
		{
    
    
			c = '<';
		}
	}
	else if (a == '*' || a == '/')
	{
    
    
		if (b == '(')
		{
    
    
			c = '<';
		}
		else
		{
    
    
			c = '>';
		}
	}
	else if (a == '(')
	{
    
    
		if (b == ')')
		{
    
    
			c = '=';
		}
		else if (b == '+' || b == '-' || b == '*' || b == '/' || b == '(')
		{
    
    
			c = '<';
		}
	}
	else if (a == ')')
	{
    
    
		if (b == '+' || b == '-' || b == '*' || b == '/' || b == ')')
		{
    
    
			c = '>';
		}
	}
	return c;
}
//判断优先级
int GetValue(int a, char b, int c)//运算函数
{
    
    
	int sum = 0;
	switch (b)
	{
    
    
	case '+':
		sum = a + c;
		break;
	case '-':
		sum = a - c;
		break;
	case '*':
		sum = a * c;
		break;
	case '/':
		sum = a / c;
		break;
	default:
		break;
	}
	return sum;
}
//表达式求值
int EvaluateExpTree(BiTree T)
{
    
    
	int lvalue = 0;//左子树的计算值
	int rvalue = 0;//右子树的计算值
	if (T->lchild == NULL && T->rchild == NULL)
	{
    
    
		return T->data;//返回
	}
	else
	{
    
    
		lvalue = EvaluateExpTree(T->lchild);//遍历左子树
		rvalue = EvaluateExpTree(T->rchild);//遍历右子树
		return GetValue(lvalue,(char)T->data , rvalue);//计算左右子树的和
	}
}
//表达式求值


//表达树的创建
void InitExpTree()
{
    
    
	stack<BiTree> EXPT;//运算数栈
	stack<char> OPTR;//操作符栈
	int num = 0;//表示运算数
	OPTR.push('#');
	BiTree a ,b;
	BiTree T1 = new BiTNode;
	char ch;
	cin >> ch;
	while (ch != '#' || OPTR.top() != '#')
	{
    
    
		if (In(ch))//判断是否为运算符
		{
    
    
			num = ((ch - '0') + num * 10);//由于我们是按char类型输入的，我们要把char类型转化成整型
			cin >> ch;
		}
		else
		{
    
    
			if (num != 0)//若下一个字符不为数字，则将num压入运算数栈中
			{
    
    
				BiTree T = new BiTNode;
				T->data = num;
				EXPT.push(T);                                                                                                                                                                                                                   
				num = 0;
			}
			switch (Precede(OPTR.top(), ch))//比较运算符的优先级，进行操作
			{
    
    
				case'<':
					OPTR.push(ch);
					cin >> ch;
					break;
				case'>':
					b = EXPT.top();//取栈顶元素
					EXPT.pop();//栈顶元素出栈
					a = EXPT.top();
					EXPT.pop();
					BiTree TT;
					CreateExpTree(TT, a, b, OPTR.top());//将OPTR栈顶元素取出，创建一个新树
					OPTR.pop();//OPTR栈顶元素出栈
					EXPT.push(TT);
					break;
				case'=':
					OPTR.pop();
					cin >> ch;
					break;
			}
		}
	}
	cout << EvaluateExpTree(EXPT.top());
}
//表达树的创建


int main()
{
    
    
	InitExpTree();
	return 0;
}