堆栈的应用计算数学表达式的值迷宫.docx
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堆栈的应用计算数学表达式的值迷宫
堆栈的应用计算数学表达式的值、迷宫
实验四堆栈的应用
一、实验目的
掌握堆栈的使用。
二、实验内容
1、计算数学表达式的值。
输入数学表达式，输出表达式的计算结果。
数学表达式由单个数字和运算符"+"、"-"、"*"、"/"、"（、"）构成，例如2+3*（4+5）–6/4。
假定表达式输入格式合法。
*2、以一个m*n的长方阵表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。
设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结论。
迷宫根据一个迷宫数据文件建立。
迷宫数据文件由一个包含0、1的矩阵组成。
迷宫的通路可以使用通路上各点的坐标序列进行展示（使用图形展示最佳）。
*计算数学表达式的值*
*在此没先转成后缀表达式，代码写得不好*
#pragmaonce
#include"NoMem.h"
#include"OutOfBounds.h"
templateclassT
classStack
{
public：
Stack（intMaxStackSize=10）；
~Stack（）{deletestack；}
boolIsEmpty（）const{returntop==-1；}
boolIsFull（）const{returntop==MaxTop；}
TTop（）const；
StackT&Add（constT&x）；
StackT&Delete（T&x）；
private：
inttop；
intMaxTop；
T*stack；
}；
templateclassT
StackT：
Stack（intMaxStackSize）
{
MaxTop=MaxStackSize-1；
stack=newT[MaxStackSize]；
top=-1；
}
templateclassT
TStackT：
Top（）const
{
if（IsEmpty（））throwOutOfBounds（）；
elsereturnstack[top]；
}
templateclassT
StackT&StackT：
Add（constT&x）
{
if（IsFull（））throwNoMem（）；
stack[++top]=x；
return*this；
}
templateclassT
StackT&StackT：
Delete（T&x）
{
if（IsEmpty（））throwOutOfBounds（）；
x=stack[top--]；
return*this；
}
*
#pragmaonceclassOutOfBounds
{
public：
OutOfBounds（void）{}
~OutOfBounds（void）{}
}；
*
#pragmaonceclassNoMem
{
public：
NoMem（void）{}
~NoMem（void）{}
}；
*
//exp4计算数学表达式的值.cpp：
定义控制台应用程序的入口点。
//
#include"stdafx.h"
#includestring
#include"Stack.h"
#includeiostreamusingnamespacestd；
constintMaxLength=100；
floatcount（constchar*expr）
{
Stackcharsign（MaxLength）；
Stackfloatdata（MaxLength）；
sign.Add（'#'）；
floatj,k；
chartemp；
intlength=strlen（expr）；
for（inti=0；ilength；i++）{
//cout"test：
"expr[i]"sign：
"sign.Top（）endl；
if（expr[i]！
='+'&&expr[i]！
='-'&&expr[i]！
='*'&&expr[i]！
='/'&&expr[i]！
='（'&&expr[i]！
='）'）//expr[i]为数据
{
if（sign.Top（）！
='*'&&sign.Top（）！
='/'）//expr[i]为数据且符号栈的顶部不是*或/
{
data.Add（（float）expr[i]-48）；
//cout"data：
"data.Top（）；
}
elseif（sign.Top（）=='*'）//符号栈的顶部为'*'
{
data.Delete（j）；
j=j*（（float）expr[i]-48）；
//cout"dataj：
"jendl；
data.Add（j）；
sign.Delete（temp）；
//coutsign.Top（）；
}
else//符号栈的顶部为'/'
{
data.Delete（j）；
j=j/（（float）expr[i]-48）；
data.Add（j）；
sign.Delete（temp）；
}
}
elseif（expr[i]=='（'||expr[i]=='*'||expr[i]=='/'）{
sign.Add（expr[i]）；
//cout"aaa：
"sign.Top（）；
}
elseif（expr[i]=='+'||expr[i]=='-'）
{
if（sign.Top（）！
='+'&&sign.Top（）！
='-'）
{
sign.Add（expr[i]）；
//cout"sign+：
"sign.Top（）；
}
elseif（sign.Top（）=='+'）
{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=j+k；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
sign.Add（expr[i]）；
}
else
{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=k-j；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
sign.Add（expr[i]）；
}
}
else//expr[i]为'）'
{
if（sign.Top（）=='+'）{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=j+k；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
sign.Delete（temp）；
if（sign.Top（）=='*'）{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=j*k；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
}
elseif（sign.Top（）=='/'）{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=k/j；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
}
}
elseif（sign.Top（）=='-'）{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=k-j；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
sign.Delete（temp）；
if（sign.Top（）=='*'）{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=j*k；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
}
elseif（sign.Top（）=='/'）{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=k/j；
data.Add（k）；
sign.Delete（temp）；
}
}
else
{
sign.Delete（temp）；
}
}
}
if（！
（sign.Top（）=='#'））{
if（sign.Top（）=='+'）
{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=j+k；
data.Add（k）；
//cout"last：
"sign.Top（）；
sign.Delete（temp）；
}
elseif（sign.Top（）=='-'）{
data.Delete（j）；
data.Delete（k）；
k=k-j；
data.Add（k）；
//cout"last-：
"sign.Top（）；
sign.Delete（temp）；
}
}
returndata.Top（）；
}
int_tmain（intargc,_TCHAR*argv）
{
charexpr[MaxLength]；
cout"Typeanexpressionoflengthatmost"MaxLengthendl；
cin.getline（expr,MaxLength）；
cout"Theresultis：
"count（expr）；
system（"pause"）；
return0；
}
*迷宫*
#pragmaonceclassPosition
{
public：
friendboolFindPath（）；
friendvoidOutputPath（）；
Position（void）{}
~Position（void）{}
private：
introw；
intcol；
}；
*
#pragmaonce
#include"NoMem.h"
#include"OutOfBounds.h"
templateclassT
classStack
{
public：
Stack（intMaxStackSize=10）；
~Stack（）{deletestack；}
boolIsEmpty（）const{returntop==-1；}
boolIsFull（）const{returntop==MaxTop；}
TTop（）const；
StackT&Add（constT&x）；
StackT&Delete（T&x）；
private：
inttop；
intMaxTop；
T*stack；
}；
templateclassT
StackT：
Stack（intMaxStackSize）
{
MaxTop=MaxStackSize-1；
stack=newT[MaxStackSize]；
top=-1；
}
templateclassT
TStackT：
Top（）const
{
if（IsEmpty（））throwOutOfBounds（）；
elsereturnstack[top]；
}
templateclassT
StackT&StackT：
Add（constT&x）
{
if（IsFull（））throwNoMem（）；
stack[++top]=x；
return*this；
}
templateclassT
StackT&StackT：
Delete（T&x）
{
if（IsEmpty（））throwOutOfBounds（）；
x=stack[top--]；
return*this；
}
*
#pragmaonceclassNoMem
{
public：
NoMem（void）{}
~NoMem（void）{}
}；
*
#pragmaonceclassOutOfBounds
{
public：
OutOfBounds（void）{}
~OutOfBounds（void）{}
}；
*
//maze.cpp：
定义控制台应用程序的入口点。
//
#include"stdafx.h"
#includeiostream
#include"Stack.h"
#include"Position.h"
usingnamespacestd；
int*maze,m,n；//m行n列的迷宫
StackPosition*path；
voidInputMaze（）
{
cout"Pleaseinputthenumberofrowandcol"；
cinmn；
//maze=newint[m+1][n+1]；
maze=newint*[m+2]；
maze[0]=newint[n+2]；
maze[m+1]=newint[n+2]；
for（intk=1；k=m；k++）
{
maze[k]=newint[n+2]；
cout"inputthe"k"'throw：
"；
//cin.getline（maze[k],n）；
for（inti=1；i=n；i++）{
cinmaze[k][i]；
}
coutendl；
}
}
boolFindPath（）
{
path=newStackPosition（m*n-1）；
Positionoffset[4]；
offset[0].row=0；offset[0].col=1；
offset[1].row=1；offset[1].col=0；
offset[2].row=0；offset[2].col=-1；
offset[3].row=-1；offset[3].col=0；
//maze[0]=newint*[n+2]；
//maze[m+1]=newint*[n+2]；
//initializewallofobstaclesaroundmazefor（inta=0；a=m+1；a++）
maze[a][0]=maze[a][n+1]=1；//leftandrightfor（intj=0；j=n+1；j++）
maze[0][j]=maze[m+1][j]=1；//topandbottomPositionhere；
here.row=1；
here.col=1；
maze[1][1]=1；
intoption=0；
intLastOption=3；
//searchforapathwhile（here.row！
=m||here.col！
=n）
{
intr,c；
while（option=LastOption）{
r=here.row+offset[option].row；
c=here.col+offset[option].col；
if（maze[r][c]==0）break；
option++；
}
//wasaneighborfound?
if（option=LastOption）
{
path-Add（here）；
here.row=r；
here.col=c；
maze[r][c]=1；
option=0；
}
else
{
if（path-IsEmpty（））returnfalse；
Positionnext；
path-Delete（next）；
if（next.row==here.row）
option=2+next.col-here.col；
elseoption=3+next.row-here.row；
here=next；
}
}
returntrue；
}
voidOutputPath（）
{
intx,y；
while（！
（path-IsEmpty（）））
{
Positionpos；
path-Delete（pos）；
x=pos.row；
y=pos.col；
maze[x][y]=2；
}
maze[m][n]=2；
for（inti=1；i=m；i++）{
for（intj=1；j=n；j++）
coutmaze[i][j]；
coutendl；
}
}
int_tmain（intargc,_TCHAR*argv）
{
InputMaze（）；
if（FindPath（））
OutputPath（）；
elsecout"Nopath"endl；
system（"pause"）；
return0；
}
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