原题链接:去括号
题目描述当老师不容易,尤其是当小学的老师更难:现在的小朋友做作业喜欢滥用括号。
虽然不影响计算结果,但不够美观,容易出错,而且可读性差。但又不能一棒子打死,也许他们就是将来的“陈景润”呢!
为了减轻老师的工作,不至于他们工作到深夜,我们来写个程序把小朋友的作业做一下简单地处理,去掉那些多余的括号。
为了简化问题,所有式子里只存在小括号,运算符号包括+(加)、-(减)、*(乘)、/(除)、^(幂)。
注意:去掉多余的小括号不是指运算结果一样就可以。
比如:(1+2)^1 = 3。虽然把括号去掉1+2^1也等于3,但我们说这个括号不能去。
但如:1+(2+3) = 1+2+3只要是允许的,因为加法是满足交换律和结合律的。输入输入包括多组测试数据。
每组测试数据为一行算术表达式,只包括数字和运算符号,长度小于16。
输入以#行结束,该行不做处理。输出对应每组数据输入都有一行输出。
输出去掉多余的括号后的表达式。样例输入((((1))))+((((1)))) 1 1+1+1+1 ((1+2)+3)*4 (1+(2+3))*4 ((1*2)*3)*4 (1*(2*3))*4 ((1*2)*(3*4)) 1*((2*3)*4) 1*(2*(3*4)) ((1*2)*4)*3 (1*(2*4))*3 ((1*2)*(4*3)) 1*((2*4)*3) 1*(2*(4*3)) ((1+3)+2)*4 (1+(3+2))*4 ((1+3)*(2+4)) ((1*3)*2)*4 (1*(3*2))*4 ((1*3)*(2*4)) 1*((3*2)*4) 1*(3*(2*4)) ((1+3)*(4+2)) ((1*3)*4)*2 (1*(3*4))*2 ((1*3)*(4*2)) 1*((3*4)*2) 1*(3*(4*2)) ((1*4)*3)*2 (1*(4*3))*2 ((1*4)*(3*2)) 1*((4*3)*2) 1*(4*(3*2)) ((1*4)*2)*3 (1*(4*2))*3 ((1*4)*(2*3)) 1*((4*2)*3) 1*(4*(2*3)) ((2+1)+3)*4 (2+(1+3))*4 ((2*1)*3)*4 (2*(1*3))*4 ((2*1)*(3*4)) 2*((1*3)*4) 2*(1*(3*4)) ((2/1)*3)*4 ((2/1)*(3*4)) (2/(1/3))*4 2/(1/(3*4)) 2/((1/3)/4) ((2^1)*3)*4 ((2^1)*(3*4)) ((2*1)*4)*3 (2*(1*4))*3 ((2*1)*(4*3)) 2*((1*4)*3) 2*(1*(4*3)) ((2/1)*4)*3 ((2/1)*(4*3)) (2/(1/4))*3 2/(1/(4*3)) 2/((1/4)/3) ((2^1)*4)*3 ((2^1)*(4*3)) ((2+3)+1)*4 (2+(3+1))*4 ((2*3)*1)*4 (2*(3*1))*4 ((2*3)*(1*4)) 2*((3*1)*4) 2*(3*(1*4)) ((2*3)/1)*4 (2*(3/1))*4 2*((3/1)*4) ((2*3)/(1/4)) 2*(3/(1/4)) ((2*3)^1)*4 (2*(3^1))*4 2*((3^1)*4) ((2*3)*4)*1 (2*(3*4))*1 ((2*3)*(4*1)) 2*((3*4)*1) 2*(3*(4*1)) ((2*3)*4)/1 (2*(3*4))/1 ((2*3)*(4/1)) 2*((3*4)/1) 2*(3*(4/1)) ((2*3)*4)^1 (2*(3*4))^1 ((2*3)*(4^1)) 2*((3*4)^1) 2*(3*(4^1)) ((2^3)*(4-1)) ((2+4)*(3+1)) ((2*4)*3)*1 (2*(4*3))*1 ((2*4)*(3*1)) 2*((4*3)*1) 2*(4*(3*1)) ((2*4)*3)/1 (2*(4*3))/1 ((2*4)*(3/1)) 2*((4*3)/1) 2*(4*(3/1)) ((2*4)*3)^1 (2*(4*3))^1 ((2*4)*(3^1)) 2*((4*3)^1) 2*(4*(3^1)) ((2+4)*(1+3)) ((2*4)*1)*3 (2*(4*1))*3 ((2*4)*(1*3)) 2*((4*1)*3) 2*(4*(1*3)) ((2*4)/1)*3 (2*(4/1))*3 2*((4/1)*3) ((2*4)/(1/3)) 2*(4/(1/3)) ((2*4)^1)*3 (2*(4^1))*3 2*((4^1)*3) (2^(4-1))*3 ((3+2)+1)*4 (3+(2+1))*4 ((3*2)*1)*4 (3*(2*1))*4 ((3*2)*(1*4)) 3*((2*1)*4) 3*(2*(1*4)) ((3*2)/1)*4 (3*(2/1))*4 3*((2/1)*4) ((3*2)/(1/4)) 3*(2/(1/4)) ((3*2)^1)*4 (3*(2^1))*4 3*((2^1)*4) 3/(2^(1-4)) ((3*2)*4)*1 (3*(2*4))*1 ((3*2)*(4*1)) 3*((2*4)*1) 3*(2*(4*1)) ((3*2)*4)/1 (3*(2*4))/1 ((3*2)*(4/1)) 3*((2*4)/1) 3*(2*(4/1)) ((3*2)*4)^1 (3*(2*4))^1 ((3*2)*(4^1)) 3*((2*4)^1) 3*(2*(4^1)) 3*(2^(4-1)) ((3+1)+2)*4 (3+(1+2))*4 ((3+1)*(2+4)) ((3*1)*2)*4 (3*(1*2))*4 ((3*1)*(2*4)) 3*((1*2)*4) 3*(1*(2*4)) ((3/1)*2)*4 ((3/1)*(2*4)) (3/(1/2))*4 3/(1/(2*4)) 3/((1/2)/4) ((3^1)*2)*4 ((3^1)*(2*4)) ((3+1)*(4+2)) ((3*1)*4)*2 (3*(1*4))*2 ((3*1)*(4*2)) 3*((1*4)*2) 3*(1*(4*2)) ((3/1)*4)*2 ((3/1)*(4*2)) (3/(1/4))*2 3/(1/(4*2)) 3/((1/4)/2) ((3^1)*4)*2 ((3^1)*(4*2)) ((3*4)*1)*2 (3*(4*1))*2 ((3*4)*(1*2)) 3*((4*1)*2) 3*(4*(1*2)) ((3*4)/1)*2 (3*(4/1))*2 3*((4/1)*2) ((3*4)/(1/2)) 3*(4/(1/2)) ((3*4)^1)*2 (3*(4^1))*2 3*((4^1)*2) ((3*4)*2)*1 (3*(4*2))*1 ((3*4)*(2*1)) 3*((4*2)*1) 3*(4*(2*1)) ((3*4)*2)/1 (3*(4*2))/1 ((3*4)*(2/1)) 3*((4*2)/1) 3*(4*(2/1)) ((3*4)*2)^1 (3*(4*2))^1 ((3*4)*(2^1)) 3*((4*2)^1) 3*(4*(2^1)) ((4+2)*(3+1)) 4*((2+3)+1) 4*(2+(3+1)) ((4*2)*3)*1 (4*(2*3))*1 ((4*2)*(3*1)) 4*((2*3)*1) 4*(2*(3*1)) ((4*2)*3)/1 (4*(2*3))/1 ((4*2)*(3/1)) 4*((2*3)/1) 4*(2*(3/1)) ((4*2)*3)^1 (4*(2*3))^1 ((4*2)*(3^1)) 4*((2*3)^1) 4*(2*(3^1)) ((4+2)*(1+3)) 4*((2+1)+3) 4*(2+(1+3)) ((4*2)*1)*3 (4*(2*1))*3 ((4*2)*(1*3)) 4*((2*1)*3) 4*(2*(1*3)) ((4*2)/1)*3 (4*(2/1))*3 4*((2/1)*3) ((4*2)/(1/3)) 4*(2/(1/3)) ((4*2)^1)*3 (4*(2^1))*3 4*((2^1)*3) 4*((3+2)+1) 4*(3+(2+1)) ((4*3)*2)*1 (4*(3*2))*1 ((4*3)*(2*1)) 4*((3*2)*1) 4*(3*(2*1)) ((4*3)*2)/1 (4*(3*2))/1 ((4*3)*(2/1)) 4*((3*2)/1) 4*(3*(2/1)) ((4*3)*2)^1 (4*(3*2))^1 ((4*3)*(2^1)) 4*((3*2)^1) 4*(3*(2^1)) 4*((3+1)+2) 4*(3+(1+2)) ((4*3)*1)*2 (4*(3*1))*2 ((4*3)*(1*2)) 4*((3*1)*2) 4*(3*(1*2)) ((4*3)/1)*2 (4*(3/1))*2 4*((3/1)*2) ((4*3)/(1/2)) 4*(3/(1/2)) ((4*3)^1)*2 (4*(3^1))*2 4*((3^1)*2) 4*((1+3)+2) 4*(1+(3+2)) ((4*1)*3)*2 (4*(1*3))*2 ((4*1)*(3*2)) 4*((1*3)*2) 4*(1*(3*2)) ((4/1)*3)*2 ((4/1)*(3*2)) (4/(1/3))*2 4/(1/(3*2)) 4/((1/3)/2) ((4^1)*3)*2 ((4^1)*(3*2)) ((4-1)*(2^3)) 4*((1+2)+3) 4*(1+(2+3)) ((4*1)*2)*3 (4*(1*2))*3 ((4*1)*(2*3)) 4*((1*2)*3) 4*(1*(2*3)) ((4/1)*2)*3 ((4/1)*(2*3)) (4/(1/2))*3 4/(1/(2*3)) 4/((1/2)/3) ((4^1)*2)*3 ((4^1)*(2*3)) # </span></span>
样例输出1+1 1 1+1+1+1 (1+2+3)*4 (1+2+3)*4 1*2*3*4 1*2*3*4 1*2*3*4 1*2*3*4 1*2*3*4 1*2*4*3 1*2*4*3 1*2*4*3 1*2*4*3 1*2*4*3 (1+3+2)*4 (1+3+2)*4 (1+3)*(2+4) 1*3*2*4 1*3*2*4 1*3*2*4 1*3*2*4 1*3*2*4 (1+3)*(4+2) 1*3*4*2 1*3*4*2 1*3*4*2 1*3*4*2 1*3*4*2 1*4*3*2 1*4*3*2 1*4*3*2 1*4*3*2 1*4*3*2 1*4*2*3 1*4*2*3 1*4*2*3 1*4*2*3 1*4*2*3 (2+1+3)*4 (2+1+3)*4 2*1*3*4 2*1*3*4 2*1*3*4 2*1*3*4 2*1*3*4 2/1*3*4 2/1*3*4 2/(1/3)*4 2/(1/(3*4)) 2/(1/3/4) 2^1*3*4 2^1*3*4 2*1*4*3 2*1*4*3 2*1*4*3 2*1*4*3 2*1*4*3 2/1*4*3 2/1*4*3 2/(1/4)*3 2/(1/(4*3)) 2/(1/4/3) 2^1*4*3 2^1*4*3 (2+3+1)*4 (2+3+1)*4 2*3*1*4 2*3*1*4 2*3*1*4 2*3*1*4 2*3*1*4 2*3/1*4 2*3/1*4 2*3/1*4 2*3/(1/4) 2*3/(1/4) (2*3)^1*4 2*3^1*4 2*3^1*4 2*3*4*1 2*3*4*1 2*3*4*1 2*3*4*1 2*3*4*1 2*3*4/1 2*3*4/1 2*3*4/1 2*3*4/1 2*3*4/1 (2*3*4)^1 (2*3*4)^1 2*3*4^1 2*(3*4)^1 2*3*4^1 2^3*(4-1) (2+4)*(3+1) 2*4*3*1 2*4*3*1 2*4*3*1 2*4*3*1 2*4*3*1 2*4*3/1 2*4*3/1 2*4*3/1 2*4*3/1 2*4*3/1 (2*4*3)^1 (2*4*3)^1 2*4*3^1 2*(4*3)^1 2*4*3^1 (2+4)*(1+3) 2*4*1*3 2*4*1*3 2*4*1*3 2*4*1*3 2*4*1*3 2*4/1*3 2*4/1*3 2*4/1*3 2*4/(1/3) 2*4/(1/3) (2*4)^1*3 2*4^1*3 2*4^1*3 2^(4-1)*3 (3+2+1)*4 (3+2+1)*4 3*2*1*4 3*2*1*4 3*2*1*4 3*2*1*4 3*2*1*4 3*2/1*4 3*2/1*4 3*2/1*4 3*2/(1/4) 3*2/(1/4) (3*2)^1*4 3*2^1*4 3*2^1*4 3/2^(1-4) 3*2*4*1 3*2*4*1 3*2*4*1 3*2*4*1 3*2*4*1 3*2*4/1 3*2*4/1 3*2*4/1 3*2*4/1 3*2*4/1 (3*2*4)^1 (3*2*4)^1 3*2*4^1 3*(2*4)^1 3*2*4^1 3*2^(4-1) (3+1+2)*4 (3+1+2)*4 (3+1)*(2+4) 3*1*2*4 3*1*2*4 3*1*2*4 3*1*2*4 3*1*2*4 3/1*2*4 3/1*2*4 3/(1/2)*4 3/(1/(2*4)) 3/(1/2/4) 3^1*2*4 3^1*2*4 (3+1)*(4+2) 3*1*4*2 3*1*4*2 3*1*4*2 3*1*4*2 3*1*4*2 3/1*4*2 3/1*4*2 3/(1/4)*2 3/(1/(4*2)) 3/(1/4/2) 3^1*4*2 3^1*4*2 3*4*1*2 3*4*1*2 3*4*1*2 3*4*1*2 3*4*1*2 3*4/1*2 3*4/1*2 3*4/1*2 3*4/(1/2) 3*4/(1/2) (3*4)^1*2 3*4^1*2 3*4^1*2 3*4*2*1 3*4*2*1 3*4*2*1 3*4*2*1 3*4*2*1 3*4*2/1 3*4*2/1 3*4*2/1 3*4*2/1 3*4*2/1 (3*4*2)^1 (3*4*2)^1 3*4*2^1 3*(4*2)^1 3*4*2^1 (4+2)*(3+1) 4*(2+3+1) 4*(2+3+1) 4*2*3*1 4*2*3*1 4*2*3*1 4*2*3*1 4*2*3*1 4*2*3/1 4*2*3/1 4*2*3/1 4*2*3/1 4*2*3/1 (4*2*3)^1 (4*2*3)^1 4*2*3^1 4*(2*3)^1 4*2*3^1 (4+2)*(1+3) 4*(2+1+3) 4*(2+1+3) 4*2*1*3 4*2*1*3 4*2*1*3 4*2*1*3 4*2*1*3 4*2/1*3 4*2/1*3 4*2/1*3 4*2/(1/3) 4*2/(1/3) (4*2)^1*3 4*2^1*3 4*2^1*3 4*(3+2+1) 4*(3+2+1) 4*3*2*1 4*3*2*1 4*3*2*1 4*3*2*1 4*3*2*1 4*3*2/1 4*3*2/1 4*3*2/1 4*3*2/1 4*3*2/1 (4*3*2)^1 (4*3*2)^1 4*3*2^1 4*(3*2)^1 4*3*2^1 4*(3+1+2) 4*(3+1+2) 4*3*1*2 4*3*1*2 4*3*1*2 4*3*1*2 4*3*1*2 4*3/1*2 4*3/1*2 4*3/1*2 4*3/(1/2) 4*3/(1/2) (4*3)^1*2 4*3^1*2 4*3^1*2 4*(1+3+2) 4*(1+3+2) 4*1*3*2 4*1*3*2 4*1*3*2 4*1*3*2 4*1*3*2 4/1*3*2 4/1*3*2 4/(1/3)*2 4/(1/(3*2)) 4/(1/3/2) 4^1*3*2 4^1*3*2 (4-1)*2^3 4*(1+2+3) 4*(1+2+3) 4*1*2*3 4*1*2*3 4*1*2*3 4*1*2*3 4*1*2*3 4/1*2*3 4/1*2*3 4/(1/2)*3 4/(1/(2*3)) 4/(1/2/3) 4^1*2*3 4^1*2*3</span></span>
天知道这道题竟调了一个我下午!!!
因为测试样例实在太多了(特殊情况和样例一样多!)
给大家提供一个小方法:建议大家用文件方式测试
#include<fstream>//头文件
ofstream mycout("文件地址/1.txt");
{//方法体内while(多组数据){mycout<<你的结果;
}mycout<<endl;
}
1、生成你的结果文件,再把测试样例的结果剪贴到另一个txt文件
2、用cmd命令
fc 文件1 文件2
3、比较两个文件,如果你的代码有问题,比较后是这样的:
它能清楚地指出你的哪些样例有问题,你可以对应调试。
如果你的代码终于调对了,深吸一后气:
恭喜,你的代码终于可以通过。
好吧,说了一堆题外话,说说我的【主体思路】,要耐心看哦:
- 首先,设计一个栈,它用来存放左括号【的数组下标!】
- 遍历这个式子(字符串),遇到左括号则入栈,遇到【右括号】:
- 看看它的右边,它可能是运算符,也可能又是一个右括号(但不会是数字)
- 看看它对应的左括号(栈顶元素)的左边,它可能是一个运算符,也可能左边越界了
- 处理一下越界等特殊情况,你拿到了:
运算符1(式子)运算符2
- 这个时候需要精准判断,只有在括号中的式子的全部符号【优先级】都比两个运算符【大于等于】的情况下括号才能去掉!
一、关于优先级:我用map类型-level[]实现,
level['^']=6;level['/']=4;level['*']=3;level['-']=2;level['+']=1;
这位朋友问得好!一般不是说乘和除优先级,加和减的优先级是一样的吗?
答:举个例子:a+(b+c)可以去括号,那a-(b+c)呢?
再比如:a x (b x c)可以去括号,那a/(bxc)呢?
这位朋友问得好!level[‘^’]-幂的优先级为什么是6不是5?
答::我们知道a x (b x c)可以去括号,但存在一种特殊情况:a/(b/c)在程序中是可以去括号的,因为括号内外优先级一致,但实际上却不行,level[‘^’]之所以6是为了留出一个5来治疗这个问题。
二、关于去括号:
我用一个bool tag[]数组,初始全true,判断一对括号应该除去时,两个位置都置false。
三、防止数组越界:
为了防止数组越界,在分析过程中,只分析到倒数第二个字符,最后一个字符单独分析
附上完整代码:
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<stack>
#include<map>
using namespace std;
int main() {string c;stack<int> s;map<char,int> level;while(cin>>c) { level['^']=6;level['/']=4;level['*']=3;level['-']=2;level['+']=1;if(c=="#") break;int len = c.length();bool tag[len];memset(tag,true,sizeof(tag));for(int i=0; i<len-1; i++) {if(c[i]=='(') {s.push(i);} else if(c[i]==')') {bool ok = true;int lev1,lev2; //括号后面lev1=lev2=0; //初始化最小int back_chu = 0;int all_cheng = 1;if(c[i+1]!=')') { //右括号后边是运算符lev1 = level[c[i+1]]; //括号后面if(c[i+1]=='/') back_chu=1;}if(s.top()!=0) { //括号前面有运算符lev2 = level[c[s.top()-1]]; //括号前面if(c[s.top()-1]=='/') lev2++;}for(int j=s.top()+1; j<=i-1; j++) {if(!isdigit(c[j]) && c[j]!='(' && c[j]!=')') {if(c[j]!='*') all_cheng = 0;if(level[c[j]]<lev1 || level[c[j]]<lev2) {ok = false;if(lev2==6) level[c[j]]=6; //幂的情况 break;}}}if(ok || (back_chu && all_cheng)) { tag[i] = tag[s.top()] = false;}s.pop();}}if(c[len-1]==')' && c[s.top()]=='(') { //单独分析最后一个元素,他只可能是数字或者)if(s.top()==0) {tag[len-1] = tag[s.top()] = false;} else {int lev3 = level[c[s.top()-1]];if(c[s.top()-1]=='/') lev3++;bool ok = true;for(int j=s.top()+1; j<=len-2; j++) {if(!isdigit(c[j]) && c[j]!='(' && c[j]!=')') {if(level[c[j]]<lev3) {ok = false;break;}}}if(ok) {tag[len-1] = tag[s.top()] = false;}}s.pop();}for(int i=0; i<len; i++) {if(tag[i]) cout<<c[i];}cout<<endl;}return 0;
}