题解 | #四则运算#

#ifndef INCLUD
#include <bits/stdc++.h>
#else
#include <iostream>
#inclucde <map>
#inclucde <string>
#inclucde <stack>
#endif

using namespace std;

//四则运算
int  calulateValue(int x, int y, char ch)
{
    switch(ch) {
        case '+':
            return x + y;
        case '-':
            return x -y;
        case '*' :
            return x * y;
        case '/':
            return x / y;
    }
    return 0;
}
void caculateCirculationValue(stack<int> &numStack, stack<char> &chStack)
{
    int y = numStack.top();
    numStack.pop();
    int x = numStack.top();
    numStack.pop();
    char ch = chStack.top();
    chStack.pop();
    int sum = calulateValue(x, y, ch);
    numStack.push(sum);
}
/*
题意：
    输入一个表达式（用字符串表示），求这个表达式的值。
    保证字符串中的有效字符包括[‘0’-‘9’],‘+’,‘-’, ‘*’,‘/’ ,‘(’， ‘)’,‘[’, ‘]’,‘{’ ,‘}’。且表达式一定合法。
思路：利用数字栈、运算栈与运算符之间的优先级实现。
实现步骤：
第一步，如果是数字，则输入数字栈；
第二步，如果是左括号，则输入运算符栈；
第三步，如果是右括号，则匹配相对应的左括号循环运算
第四步：否则根据优先级进行循环计算（优先级：+、-小于*、/）
*/

int caculateSumValue(string strIn)
{
    string strNum; //数字字符串
    stack<int> numStack; //存储数字栈
    stack<char> chStack; //存储字符栈
    map<char, int> priorityMap; //算法的优先级
    priorityMap.emplace('=', 0);
    priorityMap.emplace('+', 1);
    priorityMap.emplace('-', 1);
    priorityMap.emplace('*', 2);
    priorityMap.emplace('/', 2);
    strIn += '='; // 添加等号的优先级
    for(int i = 0; i < strIn.length(); i++) {
        if(isdigit(strIn[i])) { //数字
            strNum += strIn[i];
        } else {
            if(strNum.size()) { //数字压入栈
                int sum = 0;
                for(int i = 0; i < strNum.size(); i++) {
                    sum = sum*10 + strNum[i] - '0'; //字符转化数字
                }
                numStack.push(sum);
            }
            strNum = ""; // 清空数字字符串
            if(strIn[i] == '(' || strIn[i] == '{' || strIn[i] == '[') { //左括号，压入字符栈
                chStack.push(strIn[i]);
            } else if (strIn[i] == ')') { //有括号,利用左括号循环运算
                while(!chStack.empty() && chStack.top() != '(') {
                    caculateCirculationValue(numStack, chStack);
                }
                chStack.pop();
            } else if (strIn[i] == ']') { //有括号,利用左括号循环运算
                while(!chStack.empty() && chStack.top() != '[') {
                    caculateCirculationValue(numStack, chStack);
                }
                chStack.pop();
            } else if (strIn[i] == '}') { //有括号,利用左括号循环运算
                while(!chStack.empty() && chStack.top() != '{') {
                    caculateCirculationValue(numStack, chStack);
                }
                chStack.pop();
            } else {
                //否则根据优先级进行循环计算（优先级：+、-小于*、/）
                if(strIn[i] == '-' && (strIn[i-1] == '(' || strIn[i-1] == '[' ||  strIn[i-1] == '{')) { //如果是负数，则前面加0
                    numStack.push(0);
                }
                while(!chStack.empty() && priorityMap[strIn[i]] <= priorityMap[chStack.top()]) { //利用优先级进行循环计算
                    caculateCirculationValue(numStack, chStack);
                }
                chStack.push(strIn[i]);
            }
        } 
    }
    return numStack.top();
}

int main()
{
    string strIn; 
    while(cin>>strIn) {
        cout<<caculateSumValue(strIn)<<endl;
    }
}