计算包含例如“5 3/2”的字符串的其他想法

Question

我写了一个程序，你可以输入一个字符串。该字符串应为普通术语，例如“5 3/2”，所有数字和运算符必须通过空格分隔。您可以输入的术语应尽可能长，例如，“1*2*5-1*4 1 5 3 3 3”也应有效和/是唯一允许使用的操作员。

我已经有了一个工作代码。但它忽略了*和/之前和-。但其他一切都做得很完美。其思想是创建两个数组，一个将运算符保存在char数组中（称为char operators[]），另一个数组将整数保存在float数组中（称为float values[]）。那么我有这个计算方法,

    void calc(float values[], char operators[]) {
    float res_final;
    float res_array[10];
    int counter = (sizeof(values) / sizeof(*values));

    for (int i = 0; i < getBorder(values); i++) {
        if (i == 0) {
            res_array[i] = switchFunction(values[i], values[i + 1], operators[i]);
        }

        res_final = switchFunction(res_array[i], values[i + 2], operators[i + 1]);
        res_array[i+1] = res_final;
        if (i == getBorder(values)) {
            break;
        }
    }
    std::cout << "evaluation of expression is: " << res_final << std::endl;
    }

    float switchFunction(float val_1, float val_2, char op) {
    switch (op) {
    case '+': return val_1 + val_2;
        break;
    case '-': return val_1 - val_2;
        break;
    case '*': return val_1 * val_2;
        break;
    case '/': return val_1 / val_2;
        break;
    }
    return 0;
    }

代码不是很漂亮，但我想不出更有用的了。我有这么多想法，但当涉及到操作员时，都失败了。我想在“”中定义法线，其余的也一样，但这行不通。

所以，如果您对如何在行之前包含点有任何建议，或者您对我的方法有完全不同的建议，我将很高兴听到：）

Answer 1

从长远来看，您希望创建一个表示公式的对象。

一个好的结构应该是一棵树。这种树的内部节点是运算符，而叶子是数字。

然后编写一个解析器，将字符串解析为树。我会这样做：

FormulaNode parse(input){
    string left, right;
    if(split_string(input, * or /, left, right){
        return FormulaNode(* or /, parse(left), parse(right))
    if(split_string(input, + or -, left, right){
        ...
    }
    return FormulaNode(number, to_value(string))
}

split_string是一种方法，该方法尝试将字符串按某个符号拆分，如果可能，则返回布尔值并将其拆分为左右引用，

FormulaNode（符号、左子节点、右子节点）作为创建内部节点的构造函数，

公式节点（数字，值）是创建叶子的构造函数。

当然，这一切都是伪代码，没想强加给你一种风格，只是为了说明原理。第二个构造函数可能只属于签名公式节点（常量双）。至于符号，我建议创建类似于枚举操作员类型{加法，...}的东西。

编辑：

这是一个更大的架构，其设计有些不同：

class FormulaTree{

    private:

    class FormulaNode{

        private:

            bool is_number;

            //used members if is number
            double value;

            //used members if not is number / is operator
            OperatorType type;
            unique_ptr<FormulaNode> left_child, right_child;

        public:

            FormulaNode(string input);
            double evaluate() const;
    };

        unique_ptr<FormulaNode> root;

    public:

        Formula(string input);
        double evaluate() const;
}

with（伪代码）

FormulaTree::FormulaNode::FormulaNode(string input){

    if(input contains * or /){

        char symbol = first occurence(input, * or /);
        vector<string> split_input= split at first occurence(input, symbol);
        type = OperatorType(symbol);

        is_number = false;
        left_child = make_unique(new FormulaNode(split_input[0]));
        right_child = make_unique(new FormulaNode(split_input[1]));
        return;
    }

    if(input contains + or -){

        ...
    }

    is_number = true;
    value = parse to int(input);
}

（从长远来看，您可能还希望添加一些检查输入是否合法的内容，如“运算符一侧的字符串不为空”、“解析为int有效，不包含非法字符”等等）

（另外，如果您继续展开这个，您需要一些解析器，首先按括号分隔它）

如果你需要我解释关于这个结构的任何事情，只要问，我会编辑。

编辑：

Slava评论说，最好为不同类型派生FormulaNode。这是对的，我最初编辑它是为了展示这样的设计，但我再次删除了它，因为它可能很容易让初学者感到困惑。

特别是因为这样的模式需要一个有点不同的布局——我们希望让树本身来进行解析，因为派生类不应该相互了解。从长远来看，你想学习这样的东西。我建议你尝试一下我介绍的模式，添加你自己的风格，添加更多的功能（比如力量的符号或使用负数表示负数的选项），然后把它放在CodeReview上。我的理由是，这是你无论如何都想做的，当你这样做的时候，你的代码无论如何都会在每个部分受到攻击，直到它“完美”。