C语言表达式求值
RTC或C++语言实现输入一个完整表达式,然后求值
除了使用数据结构的堆栈应用,能不能有其他方法实现这一功能?
答案://表达式求值
//By:jimly
//10/10/2009
//例如:输入2+2(4-6*3)=
//以"="结束,然后回车即出结果
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <windows.h>
#include <assert.h>
typedef float ElemType;
typedef struct Stack
{
ElemType *base; // 栈基址
ElemType *top; // 栈顶
int stacksize; // 栈存储空间的尺寸
} SqStack;
/*------------------------------------------------------------
// 栈的基本操作
------------------------------------------------------------*/
bool InitStack(SqStack *S);
bool InitStack(SqStack *S);
void DestroyStack(SqStack *S);
bool StackEmpty(SqStack S);
int StackLength(SqStack S);
ElemType GetTop(SqStack S, ElemType *e);
void StackTraverse(SqStack S, void (*fp)(ElemType));
bool Push(SqStack *S, ElemType e);
bool Pop(SqStack *S, ElemType *e);
/*------------------------------------------------------------
// 表达式求值的操作函数定义
------------------------------------------------------------*/
char Precede(char A1,char A2);
ElemType Operate(ElemType a,ElemType theta,ElemType b);
bool In(char c,char op[]);
ElemType EvaluateExpression();
void Menu();//////////////////////////////////////////////
// Eval_exdivssion.cpp 表达式求值实现函数 //
//////////////////////////////////////////////
/*------------------------------------------------------------
操作目的: 判定运算符栈的栈顶运算符A1和读入的运算符A2之间优先关系的函数
初始条件: 无
操作结果: 判断出优先关系
函数参数:
char A1 运算符
char A2 运算符
返回值:
char 大小关系
------------------------------------------------------------*/
char Precede(char A1,char A2)
{
if (A1 == '+' || A1 == '-')
{
if (A2 == '+' || A2 == '-' || A2 == ')' || A2 == '=')
{
return '>';
}
else
return '<';
}
if (A1 == '*' || A1 == '/')
{
if (A2 == '(')
{
return '<';
}
else
return '>';
}
if (A1 == '(')
{
if (A2 == ')')
{
return '=';
}
if (A2 == '=')
{
return 'E';
}
else
return '<';
}
if (A1 == ')')
{
if (A2 == '(')
{
return 'E';
}
if (A2 == '=')
{
return 'E';
}
else
return '>';
}
if (A1 == '=')
{
if (A2 == '=')
{
return '=';
}
else
return '<';
}
else
return '=';
}
/*------------------------------------------------------------
操作目的: 二元运算a与b的函数
初始条件: 无
操作结果: 返回运算结果
函数参数:
ElemType a 操作数
ElemType theta 操作符
ElemType b 操作数
返回值:
ElemType 运算结果
------------------------------------------------------------*/
ElemType Operate(ElemType a,ElemType theta,ElemType b)
{
switch(char(theta))
{
case '+':
return a += b;
break;
case '-':
return a -= b;
break;
case '*':
return a *= b;
break;
case '/':
if(b==0)
{
printf("除数不能为0!!\n");
exit(0);
}
return a /= b;
break;
}return 0;
}
/*------------------------------------------------------------
操作目的: 判断字符c是否属于运算符集合op
初始条件: 无
操作结果: 返回判断结果
函数参数:
char c 要判断的字符
char op[] 运算符集合
返回值:
bool 属于返回true 否则返回false
------------------------------------------------------------*/
bool In(char c,char op[])
{
for (int i = 0;i<7;i++)
{
if (op[i] == c)
return true;
}
return false;
}
/*------------------------------------------------------------
操作目的: 算术表达式求值的运算符优先算法
初始条件: 无
操作结果: 返回表达式的值
函数参数:
无
返回值:
ElemType 运算结果
------------------------------------------------------------*/
ElemType EvaluateExpression()
{
SqStack OPTR; //运算符栈
SqStack OPND; //运算数栈
char Ct = '='; //判断是否结束的标识
int i = 0,j = 1;
ElemType e = 0,t = 0,c;
char op[7] = {'+','-','*','/','(',')','='};InitStack(&OPTR); //初始化
Push(&OPTR,Ct);
InitStack(&OPND); //初始化c = (float)getchar();
while (c!='=' || GetTop(OPTR,&e)!='=')
{
if (!In((char)c,op)) //不是运算e符进栈
{
while(!In((char)c,op)) //可以是几位数
{
t = t*10+(c-48);
c = (float)getchar();
}
Push(&OPND,t);
t = 0;
}else
{
switch (Precede((char)GetTop(OPTR,&e),(char)c))
{
case '<'://栈顶元素优先权低
Push(&OPTR,c);
c = (float)getchar();
break;
case '='://脱括号并接受下个字符
ElemType x;
Pop(&OPTR,&x);
c = (float)getchar();
break;
case '>'://退栈并将运算结果入栈
ElemType b,theta,a;
Pop(&OPTR,&theta);
Pop(&OPND,&b);
Pop(&OPND,&a);
Push(&OPND,Operate(a,theta,b));
break;
case 'E':
printf("括号不匹配!!\n");
exit(0);
break;
}
}
}
ElemType tem = GetTop(OPND,&e);
DestroyStack(&OPND);
DestroyStack(&OPTR);
return tem;
}/***
*DynaSeqStack.cpp - 动态顺序栈,即栈的动态顺序存储实现
****/
const int STACK_INIT_SIZE = 100; // 初始分配的长度
const int STACKINCREMENT = 10; // 分配内存的增量
/*------------------------------------------------------------
操作目的: 初始化栈
初始条件: 无
操作结果: 构造一个空的栈
函数参数:
SqStack *S 待初始化的栈
返回值:
bool 操作是否成功
------------------------------------------------------------*/
bool InitStack(SqStack *S)
{
assert(S != NULL);
S->base = (ElemType *)malloc(sizeof(ElemType) * STACK_INIT_SIZE);
if(S->base == NULL) return false;S->top = S->base;
S->stacksize = STACK_INIT_SIZE;return true;
}/*------------------------------------------------------------
操作目的: 销毁栈
初始条件: 栈S已存在
操作结果: 销毁栈S
函数参数:
SqStack *S 待销毁的栈
返回值:
无
------------------------------------------------------------*/
void DestroyStack(SqStack *S)
{
assert(S != NULL);free(S->base);
S->top = S->base = NULL;
}/*------------------------------------------------------------
操作目的: 判断栈是否为空
初始条件: 栈S已存在
操作结果: 若S为空栈,则返回true,否则返回false
函数参数:
SqStack S 待判断的栈
返回值:
bool 是否为空
------------------------------------------------------------*/
bool StackEmpty(SqStack S)
{
assert((S.base != NULL) && (S.top != NULL));
return(S.base == S.top);
}/*------------------------------------------------------------
操作目的: 得到栈的长度
初始条件: 栈S已存在
操作结果: 返回S中数据元素的个数
函数参数:
SqStack S 栈S
返回值:
int 数据元素的个数
------------------------------------------------------------*/
int StackLength(SqStack S)
{
assert((S.base != NULL) && (S.top != NULL));
return(S.top-S.base);
}/*------------------------------------------------------------
操作目的: 得到栈顶元素
初始条件: 栈S已存在
操作结果: 用e返回栈顶元素
函数参数:
SqStack S 栈S
ElemType *e 栈顶元素的值
返回值:
bool 操作是否成功
------------------------------------------------------------*/
ElemType GetTop(SqStack S, ElemType *e)
{
assert((S.base != NULL) && (S.top != NULL));
if(StackEmpty(S)) return false;*e = *(S.top-1);
return *e;
}/*------------------------------------------------------------
操作目的:
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