スタックを使用して中置式から後置式に変換（C ++）
私の講師は、スタックを使用して式をpostfixに変換および挿入するプログラムを作成する割り当てを与えました。中置式を読み取るためのスタッククラスといくつかの関数を作成しました。
しかし、スタックを使用して配列inFixのinFix式を配列postFixの修正後の式に変換するconvertToPostfix(char * const inFix, char * const postFix)と呼ばれるこの1つの関数は、想定されていることを実行していません。私を助けて、私が間違っていることを教えてもらえますか？
以下は、inFixからpostFixに変換する関数があり、convertToPostfix(char * const inFix, char * const postFix)が修正に必要なコードです。
void ArithmeticExpression::inputAndConvertToPostfix()
{
char inputChar; //declaring inputChar
int i = 0; //inizalize i to 0
cout << "Enter the Arithmetic Expression(No Spaces): ";
while( ( inputChar = static_cast<char>( cin.get() ) ) != '\n' )
{
if (i >= MAXSIZE) break; //exits program if i is greater than or equal to 100
if(isdigit(inputChar) || isOperator(inputChar))
{
inFix[i] = inputChar; //copies each char to inFix array
cout << inFix[i] << endl;
}
else
cout << "You entered an invalid Arithmetic Expression\n\n" ;
}
// increment i;
i++;
convertToPostfix(inFix, postFix);
}
bool ArithmeticExpression::isOperator(char currentChar)
{
if(currentChar == '+')
return true;
else if(currentChar == '-')
return true;
else if(currentChar == '*')
return true;
else if(currentChar == '/')
return true;
else if(currentChar == '^')
return true;
else if(currentChar == '%')
return true;
else
return false;
}
bool ArithmeticExpression::precedence(char operator1, char operator2)
{
if ( operator1 == '^' )
return true;
else if ( operator2 == '^' )
return false;
else if ( operator1 == '*' || operator1 == '/' )
return true;
else if ( operator1 == '+' || operator1 == '-' )
if ( operator2 == '*' || operator2 == '/' )
return false;
else
return true;
return false;
}
void ArithmeticExpression::convertToPostfix(char * const inFix, char * const postFix)
{
Stack2<char> stack;
const char lp = '(';
stack.Push(lp); //Push a left parenthesis ‘(‘ onto the stack.
strcat(inFix,")");//Appends a right parenthesis ‘)’ to the end of infix.
// int i = 0;
int j = 0;
if(!stack.isEmpty())
{
for(int i = 0;i < 100;){
if(isdigit(inFix[i]))
{
postFix[j] = inFix[i];
cout << "This is Post Fix for the first If: " << postFix[j] << endl;
i++;
j++;
}
if(inFix[i] == '(')
{
stack.Push(inFix[i]);
cout << "The InFix was a (" << endl;
i++;
//j++;
}
if(isOperator(inFix[i]))
{
char operator1 = inFix[i];
cout << "CUrrent inFix is a operator" << endl;
if(isOperator(stack.getTopPtr()->getData()))
{
cout << "The stack top ptr is a operator1" << endl;
char operator2 = stack.getTopPtr()->getData();
if(precedence(operator1,operator2))
{
//if(isOperator(stack.getTopPtr()->getData())){
cout << "The stack top ptr is a operato2" << endl;
postFix[j] = stack.pop();
cout << "this is post fix " << postFix[j] << endl;
i++;
j++;
// }
}
}
else
stack.Push(inFix[i]);
// cout << "Top Ptr is a: "<< stack.getTopPtr()->getData() << endl;
}
for(int r = 0;r != '\0';r++)
cout << postFix[r] << " ";
if(inFix[i] == ')')
{
while(stack.stackTop()!= '(')
{
postFix[j] = stack.pop();
i++;
j++;
}
stack.pop();
}
}
}
}
関数convertToPostfixがこのアルゴリズムを使用して作成されたことに注意してください。
- 左括弧 ‘（‘をスタックにプッシュします。
- インフィックスの終わりに右括弧「）」を追加します。
スタックが空ではない間に、左から右にインフィックスを読み取り、次のことを行います。
- Infixの現在の文字が数字の場合、それをpostfixの次の要素にコピーします。
- Infixの現在の文字が左括弧である場合、スタックにプッシュします。
Infixの現在の文字が演算子の場合、
- 演算子（ある場合）を現在の演算子と同じかそれ以上の優先順位でスタックの最上位にポップし、ポップした演算子を後置に挿入します。
- スタック内の現在の文字をスタックにプッシュします。
- インフィックスの現在の文字が右括弧である場合
- スタックの一番上から演算子をポップし、左括弧がスタックの一番上になるまで、それらをpostfixに挿入します。
- 左括弧をスタックからポップ（および破棄）します。
これは、基本的にはYuushiからの回答に対するコメントです。
- 外側のwhile（！stack.empty（））ループが間違っています。削除するだけです。 （ループ本体をオフにしてください）。関数の最後で、スタックが空であることを確認します。そうでない場合、式に構文エラーがありました。
- ゆうしがすでに言ったように、優先関数は偽に見えます。最初に、パラメータに適切な名前を付ける必要があります。1つは左側の演算子で、もう1つは右側の演算子です。 （今は
precedence(rightOp, leftOp)と呼んでいます）。次に、結果の意味を文書化する必要があります-現在、a rOp b lOp c == (a rOp b) lOp cの場合はtrueを返します（はい、演算子の順序が呼び出したものと一致しません-"+"と "-"は両方の順序で同じではありません例えば）。 - 新しい演算子が見つかった場合は、スタック上の古い演算子をループする必要があります。たとえば、
a - b * cを読み取った後、出力はa b cで、スタックは[- *]です。ここで+を読み取り、両方の演算子をポップする必要があるため、a b c * -になります。つまり、入力a - b * c + dはa b c * - d +になるはずです。
更新：追加された完全なソリューション（Yuushiの回答に基づく）：
bool isOperator(char currentChar)
{
switch (currentChar) {
case '+':
case '-':
case '*':
case '/':
case '^':
case '%':
return true;
default:
return false;
}
}
// returns whether a `lOp` b `rOp` c == (a `lOp` b) `rOp` c
bool precedence(char leftOperator, char rightOperator)
{
if ( leftOperator == '^' ) {
return true;
} else if ( rightOperator == '^' ) {
return false;
} else if ( leftOperator == '*' || leftOperator == '/' || leftOperator == '%' ) {
return true;
} else if ( rightOperator == '*' || rightOperator == '/' || rightOperator == '%' ) {
return false;
}
return true;
}
#include <stdexcept>
#include <cctype>
#include <sstream>
#include <stack>
std::string convertToPostfix(const std::string& infix)
{
std::stringstream postfix; // Our return string
std::stack<char> stack;
stack.Push('('); // Push a left parenthesis ‘(‘ onto the stack.
for(std::size_t i = 0, l = infix.size(); i < l; ++i) {
const char current = infix[i];
if (isspace(current)) {
// ignore
}
// If it's a digit or '.' or a letter ("variables"), add it to the output
else if(isalnum(current) || '.' == current) {
postfix << current;
}
else if('(' == current) {
stack.Push(current);
}
else if(isOperator(current)) {
char rightOperator = current;
while(!stack.empty() && isOperator(stack.top()) && precedence(stack.top(), rightOperator)) {
postfix << ' ' << stack.top();
stack.pop();
}
postfix << ' ';
stack.Push(rightOperator);
}
// We've hit a right parens
else if(')' == current) {
// While top of stack is not a left parens
while(!stack.empty() && '(' != stack.top()) {
postfix << ' ' << stack.top();
stack.pop();
}
if (stack.empty()) {
throw std::runtime_error("missing left paren");
}
// Discard the left paren
stack.pop();
postfix << ' ';
} else {
throw std::runtime_error("invalid input character");
}
}
// Started with a left paren, now close it:
// While top of stack is not a left paren
while(!stack.empty() && '(' != stack.top()) {
postfix << ' ' << stack.top();
stack.pop();
}
if (stack.empty()) {
throw std::runtime_error("missing left paren");
}
// Discard the left paren
stack.pop();
// all open parens should be closed now -> empty stack
if (!stack.empty()) {
throw std::runtime_error("missing right paren");
}
return postfix.str();
}
#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
for (;;) {
if (!std::cout.good()) break;
std::cout << "Enter the Arithmetic Expression: ";
std::string infix;
std::getline(std::cin, infix);
if (infix.empty()) break;
std::cout << "Postfix: '" << convertToPostfix(infix) << "'\n";
}
return 0;
}
したがって、コードには多くの問題があります。何が起こっているのか、どこで間違いがあったのかを説明するための豊富なコメントがある、修正された解決策（あるべきです）を投稿します。前もっていくつかのこと：
std::stringの代わりにchar *を使用します。これは物事をより明確にするためです。正直なところ、（Cライブラリとの相互運用性など）十分な理由がない限り、C++で使用する必要があります。このバージョンでは、char *をパラメーターとして受け取る代わりに、stringも返します。私は標準ライブラリ
<stack>のスタックを使用していますが、これはホームロールのものとは少し異なります。top()は、次の要素を示しますなしスタックから削除し、pop()はvoidを返しますが、スタックから一番上の要素を削除します。これは無料の関数であり、クラスの一部ではありませんが、変更するのは簡単です。この方法をテストする方が簡単です。
演算子の優先順位表が正しいとは思いませんが、もう一度確認させていただきます。
#include <stack>
#include <cctype>
#include <iostream>
std::string convertToPostfix(std::string& infix)
{
std::string postfix; //Our return string
std::stack<char> stack;
stack.Push('('); //Push a left parenthesis ‘(‘ onto the stack.
infix.Push_back(')');
//We know we need to process every element in the string,
//so let's do that instead of having to worry about
//hardcoded numbers and i, j indecies
for(std::size_t i = 0; i < infix.size(); ++i) {
//If it's a digit, add it to the output
//Also, if it's a space, add it to the output
//this makes it look a bit nicer
if(isdigit(infix[i]) || isspace(infix[i])) {
postfix.Push_back(infix[i]);
}
//Already iterating over i, so
//don't need to worry about i++
//Also, these options are all mutually exclusive,
//so they should be else if instead of if.
//(Mutually exclusive in that if something is a digit,
//it can't be a parens or an operator or anything else).
else if(infix[i] == '(') {
stack.Push(infix[i]);
}
//This is farily similar to your code, but cleaned up.
//With strings we can simply Push_back instead of having
//to worry about incrementing some counter.
else if(isOperator(infix[i]))
{
char operator1 = infix[i];
if(isOperator(stack.top())) {
while(!stack.empty() && precedence(operator1,stack.top())) {
postfix.Push_back(stack.top());
stack.pop();
}
}
//This shouldn't be in an else - we always want to Push the
//operator onto the stack
stack.Push(operator1);
}
//We've hit a right parens - Why you had a for loop
//here originally I don't know
else if(infix[i] == ')') {
//While top of stack is not a right parens
while(stack.top() != '(') {
//Insert into postfix and pop the stack
postfix.Push_back(stack.top());
stack.pop();
}
// Discard the left parens - you'd forgotten to do this
stack.pop();
}
}
//Remove any remaining operators from the stack
while(!stack.empty()) {
postfix.Push_back(stack.top());
stack.pop();
}
}
C++の実装を以下に示します。
void infix2postfix(string s)
{
stack<char>st;
for(int i=0; i<s.length(); i++)
{
if(isdigit(s[i]) || isalpha(s[i])) cout<<s[i];
else if( s[i]==')' )
{
while(st.top()!='(')
{
cout<<st.top();
st.pop();
}
st.pop();
}
else st.Push(s[i]);
}
}
これは、複数桁の評価でCを使用するものです。
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define MAX 50
void Push(char[],char);
void in_Push(double[], double);
int pop();
int prec(char);
double eval(char[],int,double[]);
int top = 0;
void main() {
double eval_stack[MAX];
int op_count=0;
char stack[MAX], exps[MAX], symbols[MAX];
int i=0,j=0,len,check;
while((symbols[i]=getchar())!='\n') {
if(symbols[i]!=' ' || symbols[i]!='\t') {
if(symbols[i]=='+' || symbols[i]=='-' || symbols[i]=='/' || symbols[i]=='*' || symbols[i]=='^')
op_count++;
i++;
}
}
symbols[i]='#';
symbols[++i]='\0';
len = strlen(symbols);
stack[top] = '#';
for(i=0; i<=len; i++) {
if(symbols[i]>='a' && symbols[i]<='z') {
exps[j]=symbols[i];
j++;
}
switch(symbols[i]) {
case '0': case '1': case '2': case '3': case '4': case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
//if(symbols[i]>='a' && symbols[i]<='z') {
exps[j]=symbols[i];
j++;
break;
case '+': case '-': case '*': case '/': case '^':
exps[j++] = ' ';
while(prec(symbols[i]) <= prec(stack[top])) {
exps[j] = stack[top];
pop();
//printf("\n\t\t%d\t\t%d\n", top,j);
j++;
}
if(prec(symbols[i]) > prec(stack[top])) {
Push(stack,symbols[i]);
}
break;
case '(':
Push(stack,symbols[i]);
break;
case ')':
while(stack[top]!='(') {
exps[j] = stack[top];
pop();
j++;
}
pop();
break;
case '#':
exps[j++] = ' ';
while(stack[top]!='#') {
exps[j] = stack[top];
pop();
j++;
}
pop();
break;
}
}
exps[j]='\0';
printf("Postfix: %s", exps);
for(i=0; i<j; i++)
if(exps[i]=='a')
check = 1;
if(check!=1)
printf("\nSolution: %.1f", eval(exps,j,eval_stack));
}
double eval(char exps[],int exps_len,double eval_stack[]) {
int i; int len=exps_len,temp;
double in_temp[MAX],t;
int count,power,j,in_count;
count=power=j=t=in_count=0;
double result;
for(i=0; i<len; i++) {
switch(exps[i]) {
case '0': case '1': case '2': case '3': case '4': case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
in_temp[i] = exps[i]-'0';
j=i+1;
while(exps[j]>='0' && exps[j]<='9') {
in_temp[j] = exps[j]-'0';
j++; // 2
}
count = i; // 3
while(in_temp[count]<='0' && in_temp[count]<='9') {
power = (j-count)-1;
t = t + in_temp[count]*(pow(10,power));
power--;
count++;
}
in_Push(eval_stack,t);
i=j-1;
t=0;
break;
case '+':
temp = pop();
pop();
result = eval_stack[temp] + eval_stack[temp+1];
in_Push(eval_stack,result);
break;
case '-':
temp = pop();
pop();
result = eval_stack[temp] - eval_stack[temp+1];
in_Push(eval_stack,result);
break;
case '*':
temp = pop();
pop();
result = eval_stack[temp] * eval_stack[temp+1];
in_Push(eval_stack,result);
break;
case '/':
temp = pop();
pop();
result = eval_stack[temp] / eval_stack[temp+1];
in_Push(eval_stack,result);
break;
case '^':
temp = pop();
pop();
result = pow(eval_stack[temp],eval_stack[temp+1]);
in_Push(eval_stack,result);
break;
}
}
return eval_stack[top];
}
int prec(char a) {
if(a=='^')
return 3;
else if(a=='*' || a=='/' || a=='%')
return 2;
else if(a=='+' || a=='-')
return 1;
else if(a=='(')
return 0;
else
return -1;
}
void Push(char stack[], char ele) {
if(top>=MAX) {
printf("\nStack Overflow");
exit(1);
}
stack[++top] = ele;
}
void in_Push(double stack[], double ele) {
if(top>=MAX) {
printf("\nStack Overflow");
exit(1);
}
stack[++top] = ele;
}
int pop() {
if(top<0) {
printf("\nStack Underflow");
exit(1);
}
top = top - 1;
return top;
}