用栈写计算器_编写一个简单的计算器程序[通俗易懂]

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 实验任务：

实现一个简单的计算器，输入一个算术表达式，其运算符包含圆括号、加、减、乘、除、求余等符号，输出该算术表达式的值。要求：

（1）系统至少能实现加、减、乘、除、求余等运算；

（2）利用栈的后进先出特性实现；

 首先实验要求的前提是我们能够深度的理解栈的特性，利用这个特性去设计程序。

在计算器的实现中，可以利用栈的特性来处理运算符和操作数。以下是一个简单的实现思路：

1. 创建两个栈，一个操作数栈（operand stack），用于存储数字，另一个运算符栈（operator stack），用于存储运算符。

2. 从左到右逐个读取表达式的字符。

3. 如果遇到数字，将其压入操作数栈。

4. 如果遇到左括号，将其压入运算符栈。

5. 如果遇到运算符（加、减、乘、除、求余等），将其与运算符栈的栈顶元素进行比较：

   • 若运算符栈为空或栈顶元素为左括号，直接将当前运算符压入运算符栈。
   • 若当前运算符优先级高于栈顶元素，将当前运算符压入运算符栈。
   • 否则，将栈顶运算符弹出，并从操作数栈中弹出两个操作数进行运算，将得到的结果压入操作数栈。重复此步骤，直至当前运算符优先级较高或运算符栈为空，再将当前运算符压入运算符栈。

6. 如果遇到右括号，不断弹出运算符栈的栈顶元素，并从操作数栈中弹出相应数量的操作数进行运算，将结果压入操作数栈，直至遇到左括号为止。

7. 重复步骤2至6，直至表达式遍历完毕。

8. 最后，操作数栈中唯一剩下数字即为算术表达式的值。

具体实现代码如下：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#define OK 1
#define False 0
#define max 200
typedef struct{
	int Stack_n[max];//数栈 
	char Stack_o[max];//操作符栈 
	int N,O;
}SqStack;
int init_sq(SqStack* Sq);
int Priority(char op);
int Calculate(int num1,int num2,char op);
int main(){
	SqStack Sq;
	init_sq(&Sq);
	printf("请输入要计算的表达式：\n");
	char s[100];
	//scanf("%s",s);
	fgets(s, sizeof(s), stdin);
	int len=strlen(s);
	if(s[len-1]=='\n') s[--len]='\0';
	len=strlen(s);
//-------------------------------------------
	//定义一个临时变量 
	int temp,num;
	for(int i=0;i<len;i++){
		if(s[i]==' ') continue;
		if(s[i]=='('){
			Sq.Stack_o[Sq.O++]=s[i];
		}		
		if(s[i]==')'){
			if(Sq.Stack_o[Sq.O-1]=='(')
				Sq.O--;
			else{
				while (Sq.Stack_o[Sq.O-1] != '(') {
					    int num1 = Sq.Stack_n[--Sq.N];
					    int num2 = Sq.Stack_n[--Sq.N];
					    num = Calculate(num2,num1,Sq.Stack_o[--Sq.O]);
					    Sq.Stack_n[Sq.N++] = num; 
					}
			//弹出左括号
			Sq.O--; 
			}
		}
		if(isdigit(s[i])){
			//temp清零 
			temp=0;
			while(isdigit(s[i])) {
				temp=temp*10+s[i++]-'0';
			}
		//当isdigit返回值为0时，那时候的字符没有被读取，退回一位	
			i--; 
			Sq.Stack_n[Sq.N++]=temp;//入栈
		}
		else{
	 	//如果是运算符，执行以下逻辑
	 	if(Priority(s[i])==4) continue;
		 while(Sq.O!=0&&Priority(Sq.Stack_o[Sq.O-1])>=Priority(s[i])&&Sq.N>=2&&Priority(Sq.Stack_o[Sq.O-1])!=4){
	 	    int num1 = Sq.Stack_n[--Sq.N];
		    int num2 = Sq.Stack_n[--Sq.N];
			num=Calculate(num2,num1,Sq.Stack_o[--Sq.O]);
			Sq.Stack_n[Sq.N++]=num;
		} 
		Sq.Stack_o[Sq.O++]=s[i];//入栈 
	} 
	}
	// 遍历完表达式后，依次将剩余的操作符进行计算
	while (Sq.O != 0) {
	    int num1 = Sq.Stack_n[--Sq.N];
	    int num2 = Sq.Stack_n[--Sq.N];
	    num = Calculate(num2,num1,Sq.Stack_o[--Sq.O]);
	    Sq.Stack_n[Sq.N++] = num;
	}
	printf("%d",Sq.Stack_n[--Sq.N]);
	return 0;	 
}
int init_sq(SqStack* Sq){
	if(Sq==NULL)
		return False;
	Sq->N=Sq->O=0;
	return OK;
}
int Priority(char op){
	switch (op) {
        case '+':
        case '-':
            return 1;
        case '*':
        case '/':
            return 2;
        case '%' :
			return 3; 
        case '(' :
        case ')' :
        	return 4;			
        default:
            return -1;
    }
}
int Calculate(int num1,int num2,char op){
	if(op=='+') return num1+num2;
	if(op=='-') return num1-num2;
	if(op=='*') return num1*num2;
	if(op=='/') return num1/num2;
	if(op=='%') return num1%num2;
}

总结：

在操作的过程中，需要我们注意一下几点：

1. 算术表达式的解析。
2. 运算符的优先级的处理（重点）。
3. 基本运算逻辑。

以上均是个人的理解，如果有不对的地方请各位大佬帮忙斧正！！

追光的人，终会光芒万丈！！

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