数据结构实验：栈实现计算器(表达式计算）

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    > File Name: evaluator.cpp
    > Author: acvcla
    > version 1.01
    > QQ:[email protected]
    > Mail: [email protected]
    > Created Time: 2014年11月17日 星期一 23时34分13秒
    >本计算器支持加减乘除四种运算,支持浮点,输入表达式后,按回车计算结果
    >退出请输入EOF(win下按ctrl+z,linux下按ctrl+d)
    >代码在G++环境下编译通过,推荐使用codeblocks编译运行,强烈不推荐VC++6.0
    >若没有codeblocks,可以使用dev c++或者VS2010以上版本
*************************************************************************/
#include<iostream>
#include<string>
#include<cctype>
using namespace std;
const int init_size=10;
const int maxn=100005;
#define Debug
template <typename T>
struct Stack
{
	string name;
	T *base,*top;
	int size;
	Stack(const string s="None"):name(s)/*初始化栈*/
	{
		top=base=new T[size=init_size];
	}
	void Expansion();
	void push(T e)/*入栈*/
	{
		Expansion();
		#ifdef Debug
		cout<<name<<"    push		"<<e<<endl;
		#endif
		*top++=e;
	}
	T & Top()const/*取栈顶引用*/
	{
		return *(top-1);
	}
	bool empty()const/*判断栈是否为空*/
	{
		return base==top;
	}
	T pop()/*返回栈顶元素并出栈*/
	{
		if(empty()){
			cout<<name<<" is empty"<<endl;
			return T(NULL);
		}
		#ifdef Debug
		cout<<name<<"    pop		"<<*(top-1)<<endl;
		#endif
		return *(--top);
	}
};

template<typename T>
void Stack<T>::Expansion()/*扩容函数*/
{
	if(top-base>=size){
			T *newbase= new T[size<<=1];/*成倍增加减少均摊复杂度,均摊O(1)*/
			int i=0;
			while(base+i!=top)*(newbase+i)=*(base+i);/*复制到新开辟的空间*/
			delete base;/*释放旧的空间*/
			base=newbase;
		}
}
void readnum(char *&S,Stack<double>&f)/*从S中读取数字并将S指向数字后的第一个操作符*/
{
	double tmp=0,c=1;
	int found=0;
	while(isdigit(*S)||*S=='.')
	{
		if(*S=='.'){
			found=1;
			S++;
			continue;
		}
		if(found)c*=10;
		tmp=tmp*10+(*S)-'0';
		S++;
	}
	f.push(tmp/c);
}
double calcu(double a,char op,double b)/*计算a op b*/
{
	switch(op){
		case '+':return a+b;
		case '-':return a-b;
		case '*':return a*b;
		case '/':return a/b;
	}
}
int optoi(const char op)/*将操作符转成数字*/
{
	switch(op){
		case '+':return 0;
		case '-':return 1;
		case '*':return 2;
		case '/':return 3;
		case '(':return 4;
		case ')':return 5;
		case '\0':return 6;
	}
}
char oderbetween(const char a,const char b)/*判断操作符优先级*/
{
	const int op_kind=10;
	const char pri[op_kind][op_kind]=
	{
		">><<<>>",
		">><<<>>",
		">>>><>>",
		">>>><>>",
		"<<<<<= ",
		"       ",
		"<<<<< ="
	};
	return pri[optoi(a)][optoi(b)];
}
double evaluate(char *S)/*算法主过程*/
{
	Stack<double>opnd("opnd");/*操作数栈*/
	Stack<char>optr("optr");/*操作符栈*/
	optr.push('\0');
	while(!optr.empty()){
		if(isdigit(*S)||*S=='.')readnum(S,opnd);/*读取数字*/
		else{
			if(*S==' ')continue;
			switch(oderbetween(optr.Top(),*S)){/*根据优先级进行计算*/
				case '<':optr.push(*S);S++;break;
				case '=':optr.pop();S++;break;
				case '>':{
					char op=optr.pop();
					double opnd2=opnd.pop(),opnd1=opnd.pop();
					opnd.push(calcu(opnd1,op,opnd2));
					break;
				}

			}
		}
	}
	return opnd.pop();
}
char exptr[maxn];/*表达式数组*/
int main(int argc, char const *argv[])
{
	while(cin>>exptr){
		cout<<evaluate(exptr)<<endl;
	}
	return 0;
}