用c语言编写程序:表达式求值问题,应用“栈”编写一个计算器,要求: a) 支持整数(长整型范围内)四则混合运算; b) 输入应是中缀表达式,对不合法的输入应有提示; c) 能够输出正确计算结果; d) 示例 如 输入 5*(10-3) / 7 ,输出结果 5

时间: 2024-01-22 18:20:02 浏览: 85
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表达式求值

以下是用C语言编写的表达式求值计算器: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <ctype.h> #define MAX_EXPR_LEN 100 // 表达式最大长度 #define MAX_STACK_SIZE 20 // 栈最大深度 typedef struct { int top; // 栈顶指针 char data[MAX_STACK_SIZE]; // 栈数据 } Stack; void initStack(Stack *s) { s->top = -1; } int isFull(Stack *s) { return s->top == MAX_STACK_SIZE - 1; } int isEmpty(Stack *s) { return s->top == -1; } void push(Stack *s, char ch) { if (isFull(s)) { printf("Stack Overflow\n"); exit(1); } s->data[++s->top] = ch; } char pop(Stack *s) { if (isEmpty(s)) { printf("Stack Underflow\n"); exit(1); } return s->data[s->top--]; } char peek(Stack *s) { if (isEmpty(s)) { printf("Stack Underflow\n"); exit(1); } return s->data[s->top]; } int precedence(char op) { switch(op) { case '+': case '-': return 1; case '*': case '/': return 2; case '(': case ')': return 0; default: printf("Invalid operator: %c\n", op); exit(1); } } int isOperator(char ch) { return ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/'; } long evaluate(char *expr) { Stack opStack, valStack; initStack(&opStack); initStack(&valStack); char *p = expr; while (*p != '\0') { if (isdigit(*p)) { long num = 0; while (isdigit(*p)) { num = num * 10 + (*p - '0'); p++; } push(&valStack, (char)num); } else if (isOperator(*p)) { while (!isEmpty(&opStack) && precedence(*p) <= precedence(peek(&opStack))) { char op = pop(&opStack); long num2 = pop(&valStack); long num1 = pop(&valStack); switch(op) { case '+': push(&valStack, num1 + num2); break; case '-': push(&valStack, num1 - num2); break; case '*': push(&valStack, num1 * num2); break; case '/': if (num2 == 0) { printf("Division by zero\n"); exit(1); } push(&valStack, num1 / num2); break; } } push(&opStack, *p); p++; } else if (*p == '(') { push(&opStack, *p); p++; } else if (*p == ')') { while (peek(&opStack) != '(') { char op = pop(&opStack); long num2 = pop(&valStack); long num1 = pop(&valStack); switch(op) { case '+': push(&valStack, num1 + num2); break; case '-': push(&valStack, num1 - num2); break; case '*': push(&valStack, num1 * num2); break; case '/': if (num2 == 0) { printf("Division by zero\n"); exit(1); } push(&valStack, num1 / num2); break; } } pop(&opStack); p++; } else if (*p == ' ' || *p == '\t') { p++; } else { printf("Invalid character: %c\n", *p); exit(1); } } while (!isEmpty(&opStack)) { char op = pop(&opStack); long num2 = pop(&valStack); long num1 = pop(&valStack); switch(op) { case '+': push(&valStack, num1 + num2); break; case '-': push(&valStack, num1 - num2); break; case '*': push(&valStack, num1 * num2); break; case '/': if (num2 == 0) { printf("Division by zero\n"); exit(1); } push(&valStack, num1 / num2); break; } } if (isEmpty(&valStack)) { printf("Invalid expression\n"); exit(1); } return (long)pop(&valStack); } int main() { char expr[MAX_EXPR_LEN]; printf("Enter an expression: "); fgets(expr, MAX_EXPR_LEN, stdin); long result = evaluate(expr); printf("Result: %ld\n", result); return 0; } ``` 该程序使用栈来实现表达式求值,可以支持整数四则混合运算。程序首先读入一个中缀表达式,然后逐个字符进行处理。如果遇到数字,就将它们压入值栈中;如果遇到运算符,则查看运算符栈顶的运算符,如果优先级低于或等于当前运算符,则从值栈中弹出两个数进行计算,并将计算结果压入值栈中;如果遇到左括号,则将它压入运算符栈中;如果遇到右括号,则从运算符栈中弹出运算符,从值栈中弹出两个数进行计算,并将计算结果压入值栈中,直到遇到左括号为止。最后,当运算符栈中还有运算符时,就按照上述方式进行计算,直到运算符栈为空。 注意:该程序只支持整数四则混合运算,不支持浮点数和其他高级运算。如果输入表达式不合法或存在除以0的情况,程序会输出错误提示并退出。
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