Разбор арифметического выражения

@kav0221 · Регистрация: 29.03.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Друзья, требуется написать программу на С#, которая работала бы следующим образом:
пользователь вводит в консольное окно арифметическое выражение, которое включает в себя числа и знаки (+,-,*,/,= ) и скобки. Затем пользователь нажимает Enter и программа выводит ему результат.

Вот все что я смог написать=) нужно как-то организовать алгоритм разбора введенной строки, но я не понимаю как.. Рассчитываю на вашу помощь=)

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string Input = Console.ReadLine();
        }
    }
}

@SmallSexyMur · 29.03.2012, 19:10

обратная польская запись. =) гугли разбирай

Комментарий модератора

Не отсылайте других пользователей в поиск и избегайте ссылок на поисковые системы (Google, Yandex и др.). Самостоятельно найдите ответ на вопрос и разместите его на форуме

@gevorg89 · 29.03.2012, 19:15

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Console.WriteLine("Введите первую переменную");
            double a =double.Parse(Console.ReadLine());
 
            Console.WriteLine("Введите знак");
            string Input = Console.ReadLine();
 
            Console.WriteLine("Введите вторую переменную");
            double b =double.Parse(Console.ReadLine());
 
            
 
            double result=0;
 
            switch (Input)
            {
                case "+": result= a + b; break;
                case "-": result = a - b; break;
                case "*": result = 1; result = a * b; break;
                case "/": result = 1; result = a / b; break;
                default: Console.WriteLine("Введите знак"); break; 
            }
            Console.WriteLine("Результат={0} ",result);
            Console.ReadKey();

@SmallSexyMur · 29.03.2012, 19:21

https://www.cyberforum.ru/csha... 26553.html
вот здесь посмотри

@Alex_Sabaka · 29.03.2012, 19:30

раз

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
        public List<Lexem> GetAst(string expr)
        {
            List<Lexem> lexems = new List<Lexem>();
            string acc = "";
            bool readingId = false;
            LexemType nextType = LexemType.Constant;
            for (int i = 0; i < expr.Length; ++i)
            {
                char c = expr[i];
                if (char.IsWhiteSpace(c))
                {
                    /*if (readingId)
                    {
                        lexems.Add(new Lexem { Value = acc, Type = nextType });
                        acc = "";
                    }
                    readingId = false;*/
                    continue;
                }
                else if (char.IsLetter(c))
                {
                    if (!readingId)
                    {
                        nextType = LexemType.Identifier;
                        readingId = true;
                    }
                    if (c == '.') throw new Exception("Unexpected char!");
                    acc += c;
                }
                else if (char.IsDigit(c))
                {
                    if (!readingId)
                    {
                        nextType = LexemType.Constant;
                        readingId = true;
                    }
                    acc += c;
                }
                else if (c == '.' && readingId && nextType == LexemType.Constant)
                    acc += '.';
                else if (char.IsLetterOrDigit(c)) acc += c;
                else if (c.In('+', '-') && (i > 0 && expr[i - 1].In('+', '-')) && char.IsDigit(expr[i + 1]) && !readingId)
                {
                    nextType = LexemType.Constant;
                    readingId = true;
                    acc += c;
                }
                else if (c.In('(', ')', '+', '-', '*', '/', '^'))
                {
                    if (readingId)
                    {
                        readingId = false;
                        if (c == '(' && nextType == LexemType.Identifier) nextType = LexemType.Function;
                        else if (c != '(' && nextType == LexemType.Identifier) nextType = LexemType.Variable;
                        lexems.Add(new Lexem { Value = acc, Type = nextType });
                        acc = "";
                    }
                    lexems.Add(new Lexem { Value = c.ToString(), Type = LexemType.Operator });
                }
                else if (c == ',')
                {
                    if (readingId)
                    {
                        readingId = false;
                        if (c == '(' && nextType == LexemType.Identifier) nextType = LexemType.Function;
                        else if (c != '(' && nextType == LexemType.Identifier) nextType = LexemType.Variable;
                        lexems.Add(new Lexem { Value = acc, Type = nextType });
                        acc = "";
                    }
                    lexems.Add(new Lexem { Value = c.ToString(), Type = LexemType.Delimier });
                }
            }
            if (acc != "" && nextType == LexemType.Identifier)
            {
                nextType = LexemType.Variable;
                lexems.Add(new Lexem { Value = acc, Type = nextType });
            }
            else lexems.Add(new Lexem { Value = acc, Type = nextType });
            return lexems;
        }

два

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
    public enum LexemType
    {
        Variable,
        Function,
        Identifier,
        Operator,
        Delimier,
        Constant,
        OpenSub,
        CloseSub
    }
 
    public class Lexem
    {
        public LexemType Type { get; set; }
        public string Value { get; set; }
 
        public override string ToString()
        {
            return "{0} : {1}".Format(Type, Value);
        }
    }

три

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
    public class RPN
    {
        public Dictionary<string, double> Variables { get; set; }
        public Dictionary<string, FunctionBase> Functions { get; set; }
        public Stack<double> Stack { get; set; }
        public string Expression { get; set; }
        public List<Lexem> Ast { get; private set; }
        public double Result { get; private set; }
 
        public double this[params Tuple<string, double>[] args]
        {
            get
            {
                RPN r = this.MemberwiseClone() as RPN;
                foreach (var arg in args) r.SetVariable(arg.Item1, arg.Item2);
                r.Execute();
                return r.Result;
            }
        }
 
        public RPN(string expr)
        {
            this.Variables = new Dictionary<string, double>();
            this.Functions = new Dictionary<string, FunctionBase>();
            this.Stack = new Stack<double>();
            this.Expression = expr;
        }
 
        private bool IsNumber(string s)
        {
            return Regex.IsMatch(s, @"[+-]?\d+(\.\d+)?", RegexOptions.Compiled);
        }
        private bool IsVariable(string s)
        {
            return Regex.IsMatch(s, @"[$_a-zA-Z]+[$_a-zA-Z0-9]*", RegexOptions.Compiled);
        }
        private bool IsOperation(string s)
        {
            return s.In("+", "-", "*", "/", "^");
        }
        private bool IsDelimier(string s)
        {
            return s == ",";
        }
        private bool IsFunction(string s)
        {
            return HasFunction(s);
        }
 
        public void CreateAst()
        {
            string[] t = Expression.ToLower().Split(new[] { ' ' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
            Ast = new List<Lexem>();
            foreach (var l in t)
            {
                if (IsNumber(l)) Ast.Add(new Lexem { Value = l, Type = LexemType.Constant });
                else if (IsFunction(l)) Ast.Add(new Lexem { Value = l, Type = LexemType.Function });
                else if (IsVariable(l)) Ast.Add(new Lexem { Value = l, Type = LexemType.Variable });
                else if (IsOperation(l)) Ast.Add(new Lexem { Value = l, Type = LexemType.Operator });
                else if (IsDelimier(l)) Ast.Add(new Lexem { Value = l, Type = LexemType.Delimier });
                else throw new Exception("Unexpected lexem!");
            }
        }
 
        public void SetVariable(string name, double value)
        {
            if (HasVariable(name.ToLower())) Variables[name.ToLower()] = value;
            else Variables.Add(name.ToLower(), value);
        }
 
        public void AddFunction(FunctionBase func)
        {
            Functions.Add(func.Name, func);
        }
        
        public bool HasVariable(string name)
        {
            return Variables.ContainsKey(name.ToLower());
        }
 
        public bool HasFunction(string name)
        {
            return Functions.ContainsKey(name.ToLower());
        }
 
        public void Execute()
        {
            foreach (var l in Ast)
            {
                switch (l.Type)
                {
                    case LexemType.Constant: Stack.Push(double.Parse(l.Value)); break;
                    case LexemType.Variable: Stack.Push(Variables[l.Value]); break;
                    case LexemType.Function:
                        {
                            var func = Functions[l.Value];
                            var args = new List<double>();
                            for (int i = 0; i < func.NeededArgs; ++i) args.Add(Stack.Pop());
                            Stack.Push(func.Execute(args.ToArray()));
                        } break;
                    case LexemType.Operator: Stack.Push(BasicFunction(l.Value)); break;
                    default: throw new Exception("Unexpected lexem!");
                }
            }
            Result = Stack.Pop();
        }
 
        public double BasicFunction(string f)
        {
            switch (f)
            {
                case "+":
                    return Stack.Pop() + Stack.Pop();
                case "-":
                    {
                        var t1 = Stack.Pop();
                        var t2 = Stack.Pop();
                        return t2 - t1;
                    }
                case "*":
                    return Stack.Pop() * Stack.Pop();
                case "/":
                    {
                        var t1 = Stack.Pop();
                        var t2 = Stack.Pop();
                        return t2 / t1;
                    }
                case "^":
                    {
                        var t1 = Stack.Pop();
                        var t2 = Stack.Pop();
                        return Math.Pow(t2, t1);
                    }
                default: return double.NaN;
            }
        }
    }

четыре

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
    public abstract class FunctionBase
    {
        public virtual string Name { get; set; }
        public virtual int NeededArgs { get; set; }
 
        public virtual double Execute(params double[] args)
        {
            return double.NaN;
        }
    }
 
    public class NativeFunction : FunctionBase
    {
        public static NativeFunction Sin
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("sin", a => Math.Sin(a[0]), 1);
            }
        }
        public static NativeFunction Cos
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("cos", a => Math.Cos(a[0]), 1);
            }
        }
        public static NativeFunction Sqrt
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("sqrt", a => Math.Sqrt(a[0]), 1);
            }
        }
        public static NativeFunction Exp
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("exp", a => Math.Exp(a[0]), 1);
            }
        }
        public static NativeFunction Abs
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("abs", a => Math.Abs(a[0]), 1);
            }
        }
        public static NativeFunction Ln
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("ln", a => Math.Log10(a[0]), 1);
            }
        }
        public static NativeFunction Lb
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("lb", a => Math.Log(a[0], 2.0), 1);
            }
        }
        public static NativeFunction Log
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("log", a => Math.Log(a[0], a[1]), 2);
            }
        }
        public static NativeFunction Pow
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("pow", a => Math.Pow(a[0], a[1]), 2);
            }
        }
        public static NativeFunction Atan
        {
            get
            {
                return new NativeFunction("atan", a => Math.Atan(a[0]), 1);
            }
        }
 
        public override string Name { get; set; }
        public Func<double[], double> Function { get; set; }
        public override int NeededArgs { get; set; }
 
        public NativeFunction(string name, Func<double[], double> function, int neededArgs)
        {
            this.Name = name;
            this.Function = function;
            this.NeededArgs = neededArgs;
        }
 
        public override double Execute(params double[] args)
        {
            if (Function != null) return Function(args);
            return double.NaN;
        }
    }
 
    public class RPNFunction : FunctionBase
    {
        public override string Name { get; set; }
        public RPN Function { get; set; }
        public override int NeededArgs { get; set; }
 
        public void UpdateExpression(string newExpr, int newNeededArgs)
        {
            this.NeededArgs = newNeededArgs;
            this.Function.Expression = newExpr;
        }
 
        public RPNFunction(string name, RPN function, int neededArgs)
        {
            this.Name = name;
            this.Function = function;
            this.NeededArgs = neededArgs;
        }
 
        public override double Execute(params double[] args)
        {
            if (this.Function == null) return double.NaN;
            if (args.Length != this.NeededArgs) return double.NaN;
            for (int i = 0; i < args.Length; ++i)
                this.Function.SetVariable(string.Format("${0}", i + 1), args[i]);
            this.Function.Execute();
            return this.Function.Result;
        }
 
        public override string ToString()
        {
            return this.Function.Expression;
        }
    }

пять

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
        private string StandartToRPN(string expr)
        {
            var ast = GetAst(expr);
            Stack<Lexem> operators = new Stack<Lexem>();
            List<string> result = new List<string>();
            foreach (var l in ast)
            {
                if (l.Type.In(LexemType.Variable, LexemType.Constant))
                    result.Add(l.Value);
                else if (l.Type == LexemType.Operator && l.Value == ")")
                {
                    Lexem l0 = new Lexem();
                    while ((l0 = operators.Pop()).Value != "(")
                        if (l0.Value != ",") 
                            result.Add(l0.Value);
                }
                else if (l.Type.In(LexemType.Operator, LexemType.Function))
                {
                    if (operators.Count > 0 && GetPriority(operators.Peek()) == GetPriority(l))
                    {
                        var l0 = operators.Pop();
                        if (l0.Value != ",") result.Add(l0.Value);
                    }
                    operators.Push(l);
                }
            }
            while (operators.Count > 0)
            {
                var l0 = operators.Pop();
                if (l0.Value != ",") result.Add(l0.Value);
            }
            string rpnExpr = string.Join(" ", result);
            return rpnExpr;
        }

шесть

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
        public int GetPriority(Lexem l)
        {
            if (l.Type == LexemType.Operator ||
                l.Type == LexemType.Function)
            {
                if (l.Value.In("+", "-")) return 1;
                else if (l.Value.In("*", "/")) return 2;
                else if (l.Value.In("^")) return 3;
                else if (l.Value.In("(")) return 5;
                else return 4;
            }
            return -1;
        }

семь

C#
1
2
3
4
5
6
        private RPN CreateRPN(string expr)
        {
            RPN rpn = new RPN(expr);
            rpn.CreateAst();
            return rpn;
        }

Итак, так как мне было лень выбирать из класов именно то что вам нужно, то объясняю как пользоваться:

класс Lexem - для хранения лексемы при лексическом разборе выражения;
перечисление LexemType - типы лексем(переменнаяб ф-цияб и т.д.)
класс RPN - основной класс для вычисления значения выражения;
класс FunctionBase - абстрактный класс для представления ф-ции;
- класс NativeFunction - обертка над нативной ф-цией;
- класс RPNFunction - обертка над ф-цией заданой RPN-формулой;
ф-ция GetAst - лексический анализ выражения;
ф-ция StandartToRPN - преабразует выражение в инфиксной нотации в постфиксную(RPN);
ф-ция GetPriority - получает приоритет заданого оператора;
ф-ция CreateRPN - создает экземпляр класса RPN из заданой строки(выражения);

Пример использования:

C#
1
2
3
4
5
6
string infix = Console.ReadLine();
string postfix = StandartToRPN(infix);
RPN rpn = CreateRPN(postfix);
rpn.SetVariable("x", 42.0);
rpn.Execute();
Console.WriteLine("Result: {0:F4}", rpn.result);

PS Информация про Обратною Польскую Нотацию(RPN)

@kav0221 · 02.04.2012, 19:06 **[ТС]**

большое всем спасибо=)

@Sirnick · 24.11.2014, 00:30

Обьясните пожалуйста принцип работы In

C#
1
2
3
4
private bool IsOperation(string s)
        {
            return s.In("+", "-", "*", "/", "^");
        }

@-Tony Montana- · 30.01.2018, 01:48

а In() это расширяющий метод?

@Diamante · 30.01.2018, 02:15

-Tony Montana-, это ты у кого просил, по прошествии нескольких лет?
З.Ы. зачем это гробокопательство?

@OwenGlendower · 30.01.2018, 03:05

Сообщение от -Tony Montana-

а In() это расширяющий метод?

Да. Вот такой по идее

C#
1
2
3
4
public static bool In<T>(this T item, params T[] array)
{
    return array.Contains(item);
}

@-Tony Montana- · 30.01.2018, 14:57

OwenGlendower, я вот не совсем понял такие методы нужно обязательно в статический класс пихать? или можно в общий класс положить?

@OwenGlendower · 30.01.2018, 15:08

-Tony Montana-, не совсем понятен вопрос. Расширяющий метод должен находится в static классе причем класс не может быть вложенным или обобщенным. Если "общий класс" удовлетворяет этим требованиям, то объявляй в нем если нужно. Или вопрос о том нужно ли делать отдельные классы для расширяющих методов или можно объявить все в одном классе? Если да, то класс может быть один.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
1С: Контроль уникальности заводского номера Maks 23.03.2026 Алгоритм контроля уникальности заводского (или серийного) номера на примере документа выдачи шин для спецтехники с табличной частью. Данные берутся из регистра сведений, по которому настроено. . .	Хочу заставить корпорации вкладываться в здоровье сотрудников: делаю мат модель здравосохранения anaschu 22.03.2026 e7EYtONaj8Y Z4Tv2zpXVVo https:/ / github. com/ shumilovas/ med2. git	1С: Программный отбор элементов справочника по группе Maks 22.03.2026 Установка программного отбора элементов справочника "Номенклатура" из модуля формы документа. В качестве фильтра для отбора справочника служит группа номенклатуры. Отбор по наименованию группы. . .	Как я обхитрил таблицу Word Alexander-7 21.03.2026 Когда мигает курсор у внешнего края таблицы, и нам надо перейти на новую строку, а при нажатии Enter создается новый ряд таблицы с ячейками, то мы вместо нервных нажатий Энтеров мы пишем любые буквы. . .
Krabik - рыболовный бот для WoW 3.3.5a AmbA 21.03.2026 без регистрации и смс. Это не торговля, приложение не содержит рекламы. Выполняет свою непосредственную задачу - автоматизацию рыбалки в WoW - и ничего более. Однако если админы будут против -. . .	1С: Программный отбор элементов справочника по значению перечисления Maks 21.03.2026 Установка программного отбора элементов справочника "Сотрудники" из модуля формы документа. В качестве фильтра для отбора служит значение перечислений. / / Событие "НачалоВыбора" реквизита на форме. . .	Переходник USB-CAN-GPIO Eddy_Em 20.03.2026 Достаточно давно на работе возникла необходимость в переходнике CAN-USB с гальваноразвязкой, оный и был разработан. Однако, все меня терзала совесть, что аж 48-ногий МК используется так тупо: просто. . .	Оттенки серого Argus19 18.03.2026 Оттенки серого Нашёл в интернете 3 прекрасных модуля: Модуль класса открытия диалога открытия/ сохранения файла на Win32 API; Модуль класса быстрого перекодирования цветного изображения в оттенки. . .

@SmallSexyMur 15 / 15 / 5 Регистрация: 04.09.2011 Сообщений: 80
	29.03.2012, 19:21
	https://www.cyberforum.ru/csha... 26553.html вот здесь посмотри 0

@kav0221 120 / 113 / 30 Регистрация: 29.03.2012 Сообщений: 254
	02.04.2012, 19:06 [ТС]
	большое всем спасибо=) 0

@-Tony Montana- 0 / 1 / 0 Регистрация: 28.11.2017 Сообщений: 53
	30.01.2018, 01:48
	а In() это расширяющий метод? 0

@Diamante 3566 / 2507 / 1174 Регистрация: 14.08.2016 Сообщений: 8,219
	30.01.2018, 02:15
	-Tony Montana-, это ты у кого просил, по прошествии нескольких лет? З.Ы. зачем это гробокопательство? 0

@-Tony Montana- 0 / 1 / 0 Регистрация: 28.11.2017 Сообщений: 53
	30.01.2018, 14:57
	OwenGlendower, я вот не совсем понял такие методы нужно обязательно в статический класс пихать? или можно в общий класс положить? 0

@OwenGlendower Администратор 18298 / 14222 / 5368 Регистрация: 17.03.2014 Сообщений: 28,900 Записей в блоге: 1
	30.01.2018, 15:08
	-Tony Montana-, не совсем понятен вопрос. Расширяющий метод должен находится в static классе причем класс не может быть вложенным или обобщенным. Если "общий класс" удовлетворяет этим требованиям, то объявляй в нем если нужно. Или вопрос о том нужно ли делать отдельные классы для расширяющих методов или можно объявить все в одном классе? Если да, то класс может быть один. 1