using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace POZcalc
{
    class RPN
    {
        //Метод Calculate принимает выражение в виде строки и возвращает результат, в своей работе использует другие методы класса
        static public double Calculate(string input)
        {
            string output = GetExpression(input); //Преобразовываем выражение в постфиксную запись
            double result = Counting(output); //Решаем полученное выражение
            return result; //Возвращаем результат
        }

        //Метод, преобразующий входную строку с выражением в постфиксную запись
        static private string GetExpression(string input)
        {
            string output = string.Empty; //Строка для хранения выражения
            Stack<char> operStack = new Stack<char>(); //Стек для хранения операторов

            for (int i = 0; i < input.Length; i++) //Для каждого символа в входной строке
            {
                //Разделители пропускаем
                if (IsDelimeter(input[i]))
                    continue; //Переходим к следующему символу

                //Если символ - цифра, то считываем все число
                if (Char.IsDigit(input[i])) //Если цифра
                {
                    //Читаем до разделителя или оператора, что бы получить число
                    while (!IsDelimeter(input[i]) && !IsOperator(input[i]))
                    {
                        output += input[i]; //Добавляем каждую цифру числа к нашей строке
                        i++; //Переходим к следующему символу

                        if (i == input.Length) break; //Если символ - последний, то выходим из цикла
                    }

                    output += " "; //Дописываем после числа пробел в строку с выражением
                    i--; //Возвращаемся на один символ назад, к символу перед разделителем
                }

                //Если символ - оператор
                if (IsOperator(input[i])) //Если оператор
                {
                    if (input[i] == '(') //Если символ - открывающая скобка
                        operStack.Push(input[i]); //Записываем её в стек
                    else if (input[i] == ')') //Если символ - закрывающая скобка
                    {
                        //Выписываем все операторы до открывающей скобки в строку
                        char s = operStack.Pop();

                        while (s != '(')
                        {
                            output += s.ToString() + ' ';
                            s = operStack.Pop();
                        }
                    }
                    else //Если любой другой оператор
                    {
                        if (operStack.Count > 0) //Если в стеке есть элементы
                            if (GetPriority(input[i]) <= GetPriority(operStack.Peek())) //И если приоритет нашего оператора меньше или равен приоритету оператора на вершине стека
                                output += operStack.Pop().ToString() + " "; //То добавляем последний оператор из стека в строку с выражением

                        operStack.Push(char.Parse(input[i].ToString())); //Если стек пуст, или же приоритет оператора выше - добавляем операторов на вершину стека
                    }

                }
            }

            //Когда прошли по всем символам, выкидываем из стека все оставшиеся там операторы в строку
            while (operStack.Count > 0)
                output += operStack.Pop() + " ";
            Console.WriteLine("Обратная польская запись {0}",output);
            return output; //Возвращаем выражение в постфиксной записи
        }

        //Метод, вычисляющий значение выражения, уже преобразованного в постфиксную запись
        static private double Counting(string input)
        {
            double result = 0; //Результат
            Stack<double> temp = new Stack<double>(); //Временный стек для решения

            for (int i = 0; i < input.Length; i++) //Для каждого символа в строке
            {
                //Если символ - цифра, то читаем все число и записываем на вершину стека
                if (Char.IsDigit(input[i]))
                {
                    string a = string.Empty;

                    while (!IsDelimeter(input[i]) && !IsOperator(input[i])) //Пока не разделитель
                    {
                        a += input[i]; //Добавляем
                        i++;
                        if (i == input.Length) break;
                    }
                    temp.Push(double.Parse(a)); //Записываем в стек
                    i--;
                }
                else if (IsOperator(input[i])) //Если символ - оператор
                {
                    //Берем два последних значения из стека
                    double a = temp.Pop();
                    double b = temp.Pop();

                    switch (input[i]) //И производим над ними действие, согласно оператору
                    {
                        case '+':
                            result = b + a;
                            Console.Write("{0} + {1} = {2}\n", b, a, result);
                            break;
                        case '-':
                            result = b - a;
                            Console.Write("{0} - {1} = {2}\n", b, a, result);
                            break;
                        case '*':
                            result = b * a;
                            Console.Write("{0} * {1} = {2}\n", b, a, result);
                            break;
                        case '/':
                            if (a == 0)
                                Console.WriteLine("Деление на ноль");
                            else
                            {
                                result = b / a;
                                Console.Write("{0} / {1} = {2}\n", b, a, result);
                            }
                            break;
                        case '^':
                            result = double.Parse(Math.Pow(double.Parse(b.ToString()), double.Parse(a.ToString())).ToString());
                            Console.Write("{0} ^ {1} = {2}\n", b, a, result);
                            break;
                    }
                    temp.Push(result); //Результат вычисления записываем обратно в стек
                }
            }
            return temp.Peek(); //Забираем результат всех вычислений из стека и возвращаем его
        }

        static private bool IsDelimeter(char c)
        {
            if ((" =".IndexOf(c) != -1))
                return true;
            return false;
        }

        static private bool IsOperator(char с)
        {
            if (("+-/*^()".IndexOf(с) != -1))
                return true;
            return false;
        }

        static private byte GetPriority(char s)
        {
            switch (s)
            {
                case '(': return 0;
                case ')': return 1;
                case '+': return 2;
                case '-': return 3;
                case '*': return 4;
                case '/': return 4;
                case '^': return 5;
                default: return 6;
            }
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Введите выражение: ");
            string s = Console.ReadLine();
            char[] s1 = s.ToCharArray();
            int[] chars = new int[s.Length];
            for (int i = 0; i < s.Length; i++)
                chars[i] = -1;
            for (int i = 0; i < s.Length; i++)
            {
                if (Char.IsLetter(s[i]) == true)
                {
                    int k = 0;
                    int temp = 0;
                    for(int j=0; j<i;j++)
                    {
                        if (s[j] == s[i])
                        {
                            k++;
                            temp = j;
                        }
                    }
                    if (k == 0)
                    {
                        Console.Write("{0} = ", s[i]);
                        chars[i] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                    }
                    else
                        chars[i] = chars[temp];
                }
            }
            string finalstring = "";
            char[] Chars = s.ToCharArray();
            for (int i = 0; i < s.Length; i++)
                if (chars[i] != -1)
                    finalstring += chars[i].ToString();
                else
                    finalstring += Chars[i];

            Console.WriteLine("Результат: {0}",RPN.Calculate(finalstring));
            Console.ReadKey();
        }
    }
}