Objective-C实现利用stack对输入的式子进行计算算法(附完整源码)
发布日期:2025-04-25 14:56:16 浏览次数:2 分类:精选文章

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Objective-C实现栈计算器的算法

为了实现对输入表达式的计算,我们可以利用栈数据结构来处理运算顺序。这种方法不仅能够处理复杂的运算顺序问题,还能有效地解决表达式的嵌套关系。

栈的基本操作

栈是一种先进后出(LIFO)的数据结构,常用于解决反向问题。栈的基本操作包括:

  • :将元素压入栈顶。
  • :从栈顶取出元素。
  • 查看:查看栈顶元素。
  • 清空:清空栈中的所有元素。
  • 在我们的栈计算器中,栈将用来存储操作数和运算符,并根据运算顺序进行处理。

    表达式处理流程

  • 初始化栈:创建一个空栈,用于存储操作数和运算符。
  • 遍历表达式:从左到右逐个处理表达式中的字符。
  • 处理数字:当遇到数字时,将其压入栈。
  • 处理运算符:当遇到运算符时,弹出栈顶的两个元素,进行运算,然后将结果压入栈。
  • 处理括号:括号用于改变运算顺序,处理括号时需要记录当前栈状态,等遇到对应的括号时恢复栈状态。
  • 栈操作示例

    假设输入表达式为 3 + 4 * (2 - 5),处理过程如下:

  • 初始栈为空:栈 = []
  • 处理数字3:栈 = [3]
  • 处理加号:栈 = [3], 加号暂时无法处理,继续读取下一个字符
  • 处理数字4:栈 = [3, 4]
  • 处理星号(乘法运算符):弹出栈顶元素4和3,计算3 * 4 = 12,压入栈:栈 = [12]
  • 处理括号:开始记录栈状态,栈状态保存为前一次栈内容:[12]
  • 处理数字2:栈 = [12, 2]
  • 处理减号:弹出栈顶元素2和12,计算12 - 2 = 10,压入栈:栈 = [10]
  • 处理5:栈 = [10, 5]
  • 处理括号:恢复栈到之前的状态:栈 = [12]
  • 处理最后的结果:栈 = [12]
  • 最终结果为12。

    代码实现

    #import 
    @interface StackCalculator : NSObject
    - (NSNumber *)calculateExpression:(NSString *)expression;
    @end

    栈的优化与实现

    为了提高计算效率,可以在栈中存储操作数和运算符,并根据运算优先级决定何时进行计算。例如:

    • 数字:直接压入栈。
    • 运算符:根据运算优先级决定是否立即处理。
    • 括号:使用栈来记录当前上下文,确保正确的运算顺序。

    这种方法能够有效地处理复杂的表达式,并保证计算结果的准确性。

    通过这种方法,我们可以实现一个功能强大的栈计算器,能够处理各种复杂的数学表达式。

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    [***.219.124.196]2025年04月11日 20时39分25秒

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