2015 网易校招的一道题
写了一年多的lua, C++ 都生锈了，拿出来操练一下
在lisp语言中，表达式都用前缀法表示，例如，1 + 2 在lisp中使用(+ 1 2)来表示，其中，表达式的括号是必需的。Bob 想实现一种类 lisp 的脚本语言，这个语言中的表达式是这样定义的：
1、每个表达式的形式都是 ( operator arg_1 arg_2 ... )，即由左括号，运算符，运算数，和右括号组成。
2、运算符包括三种，分别是‘+‘, ‘-‘, ‘*‘。
3、运算符如果可以接受一个运算数，就称为一元运算符，如果可以接受两个运算数，就称为二元运算符，如果可以接受三个及以上运算数，就称为多元运算符。
+ 可以是一元，二元，乃至多元运算符。
(+ 9) 表示正整数9；
(+ 1 2) 代表 1 + 2；
(+ 1 2 3 4) 代表 1, 2, 3, 4 的连加和。
- 可以是一元或者二元运算符。
(- 9) 表示整数-9；
(- 5 4) 代表 5 - 4。
* 可以是二元运算符或者多元运算符。
(* 2 3) 代表 2 * 3；
(* 1 2 3 4) 代表 1 * 2 * 3 * 4。
4、运算数可以是一个正整数，或者0，还可以是另外一个表达式，例如
(+ (* 2, 3) 1) 也是一个合法的表达式，代表了 2 * 3 + 1
5、运算符与运算数之间，运算数与运算数相互之间都以空格进行分隔。在不产生歧义的情况下，空格也可以省略。例如，
(+ 2 3) 和 ( +2 3) 都被认为是合法的输入，且有相同的意义，代表 2 + 3。(+ 23)也是一个合法的输入，但其代表的是正整数23。
输入
输入由多行组成，第一行包含一个正整数T(T <= 5000)。代表共包含T组测试数据。
接下来会有T行输入。每一行包含一个表达式。这个表达式可能是一个合法的表达式，也可能是不合法的表达式。
每行数据所包含的字符数，不超过1000000。
输入数据中的数字全部是十进制正整数或者0，而且正整数的值不会大于65535。
输入中的表达式只包含三种不同类型的错误，除此之外的情况，都不必考虑。
第一类错误，括号不匹配，例如
(+ (* 2 3) 1)) 多了一个右括号;
+ 2 3 缺少括号等。
第二类错误，运算符缺失，例如
(2 3) 没有运算符。
第三类错误，运算符与数字不匹配，例如
(- 1 2 3)，由于 - 只能接受最多两个算数，所以这也是一个不合法的表达式。
输出
对于合法的表达式，请输出表达式的值，对于不合法的表达式，请输出“invalid expression”。
可以假设最后的结果不超过32位整数的表示范围，但不保证在某些情况下，计算的中间值全部不超过32位整数的表示范围。
样例输入
5
(+ 1 (* 2 3)))
(2 3)
(- 3 2 1)
(+ (+ 1 2) (* 2 3) (- 2 1))
(- 2)
样例输出
invalid expression
invalid expression
invalid expression
10
-2
这题就是对栈的使用，学过数据结构的应该都会。只是时间长短而已，不得不承认工作久了写这种东西明显不如学生时代了。
源代码：
1 #include <iostream>
2 //#include <string>
3 #include <stack>
4 #include <stdio.h>
5 #include <string.h>
6
7 using namespace std;
8
9 typedef std::stack<std::string> strStack;
10 typedef std::stack<double> valueStack;
11
12
13 inline int parseStr(const char*& str, strStack &tempStack)
14 {
15 const char* begin = str;
16 const char* p = str;
17 while (*p)
18 {
19 char buf[50];
20 if (*p == ‘(‘ || *p == ‘+‘ || *p == ‘-‘ || *p == ‘*‘)
21 {
22 buf[0] = *p;
23 buf[1] = 0;
24 tempStack.push(buf);
25 if (p == begin)
26 ++begin;
27 }
28 else if (*p == ‘ ‘)
29 {
30 if (p == begin)
31 ++begin;
32 else
33 {
34 int size = p - begin;
35 strncpy(buf, begin, size);
36 buf[size] = 0;
37 tempStack.push(buf);
38 begin = p + 1;
39 }
40 }
41 else if (*p == ‘)‘)
42 {
43 if (p != begin)
44 {
45 int size = p - begin;
46 strncpy(buf, begin, size);
47 buf[size] = 0;
48 tempStack.push(buf);
49 begin = p + 1;
50 }
51 ++p;
52 break;
53 }
54 else
55 {
56 // 可以做一些非法字符检查, 这题貌似不需要
57 }
58 ++p;
59 }
60 str = p;
61 return 0;
62 }
63
64
65 inline int calAdd(strStack& stack, double&result)
66 {
67 if (stack.size() < 1)
68 return -1;
69
70 double r = 0;
71 while (!stack.empty())
72 {
73 std::string str = stack.top();
74 stack.pop();
75 double val;
76 sscanf(str.c_str(), "%lf", &val);
77 r += val;
78 }
79 result = r;
80 return 0;
81 }
82
83 inline int calSub(strStack& stack, double&result)
84 {
85 if (stack.size() < 1 || stack.size() > 2)
86 return -1;
87
88 std::string str = stack.top();
89 stack.pop();
90 double val1;
91 sscanf(str.c_str(), "%lf", &val1);
92 if (stack.size() == 0)
93 {
94 result = -val1;
95 return 0;
96 }
97
98 str = stack.top();
99 stack.pop();
100 double val2;
101 sscanf(str.c_str(), "%lf", &val2);
102 result = val1 - val2;
103
104 return 0;
105 }
106
107 inline int calMul(strStack& stack, double& result)
108 {
109 if (stack.size() < 1)
110 return -1;
111
112 double r = 1;
113 while ( !stack.empty())
114 {
115 std::string str = stack.top();
116 stack.pop();
117 double val;
118 sscanf(str.c_str(), "%lf", &val);
119 r *= val;
120 }
121 result = r;
122 return 0;
123 }
124
125
126 // 成功返回0
127 int calSubOprator(strStack& stack, double &result)
128 {
129 int r = 0;
130 double val = 0;
131 std::string operaterStr = stack.top();
132 stack.pop();
133 if (operaterStr == "+")
134 {
135 r = calAdd(stack, val);
136 }
137 else if (operaterStr == "-")
138 {
139 r = calSub(stack, val);
140 }
141 else if (operaterStr == "*")
142 {
143 r = calMul(stack, val);
144 }
145 else
146 return -1;
147
148 if (r == -1)
149 return -1;
150
151 result = val;
152 return 0;
153 }
154
155 inline int calcStr(strStack &tempStack, valueStack& resultStack)
156 {
157 strStack temp;
158 while (true)
159 {
160 if (tempStack.empty())
161 return -1;
162
163 std::string str = tempStack.top();
164 if (str == "#")
165 {
166 double val = resultStack.top();
167 resultStack.pop();
168 tempStack.pop();
169 char buf[50];
170 sprintf(buf, "%d", int(val));
171 temp.push(buf);
172 }
173 else if (str == "(")
174 {
175 tempStack.pop();
176 break;
177 }
178 else
179 {
180 temp.push(tempStack.top());
181 tempStack.pop();
182 }
183 }
184
185 double val;
186 if (calSubOprator(temp, val) == -1)
187 return -1;
188
189 resultStack.push(val);
190 return 0;
191 }
192
193
194 int calc(const char* str, double &resultVal)
195 {
196 if (str == NULL || *str == 0)
197 return -1;
198
199 const char* p = str;
200 strStack tempStr;
201 valueStack tempVal;
202
203 while (true)
204 {
205 int r = 0;
206 r = parseStr(p, tempStr);
207 if (r == -1)
208 return -1;
209
210 r = calcStr(tempStr, tempVal);
211 if (r == -1)
212 return -1;
213
214 if (*p == 0)
215 {
216 if (tempStr.empty())
217 {
218 resultVal = tempVal.top();
219 tempVal.pop();
220 }
221 else
222 return -1;
223 break;
224 }
225 else
226 {
227 // 临时结果入栈
228 tempStr.push("#");
229 }
230 }
231
232 return 0;
233 }
234
235
236 int main()
237 {
238
239 const char*arr[] = {
240 "(+ 1 (* 2 3)))",
241 "(2 3)",
242 "(- 3 2 1)",
243 "(+ (+ 1 2) (* 2 3) (- 2 1))",
244 "(- 2)"
245 };
246
247
248 for (int i = 0; i < 5; ++i)
249 {
250 const char* buf = arr[i];
251 double result = 0;
252 if (calc(buf, result) == 0)
253 {
254 cout << result << endl;
255 }
256 else
257 {
258 cout << "invalid expression" << endl;
259 }
260
261 }
262
263 return 0;
264 }