用c语言解决逆波兰表达式求值,并为我解释这道题的代码和解题思路
时间: 2024-03-26 09:41:34 浏览: 16
好的,关于逆波兰表达式求值的问题,我可以为你解答。
首先,逆波兰表达式是一种将运算符置于操作数之后的表达式表示方法,也称为后缀表达式,其特点是没有括号,并且运算顺序可以直接从左到右进行求值。
例如,一个标准的中缀表达式(正常表达式)"3 + 4 * 5" 在转化为逆波兰表达式后为 "3 4 5 * +",其中运算符在后面,而操作数在前面。
那么如何用C语言解决逆波兰表达式求值呢?下面是一个简单的代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#define MAX_SIZE 100
typedef struct Stack {
int top;
int data[MAX_SIZE];
} Stack;
void Stack_Init(Stack *s) {
s->top = -1;
}
int Stack_Is_Empty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
void Stack_Push(Stack *s, int value) {
if (s->top == MAX_SIZE - 1) {
printf("Stack is full!\n");
exit(1);
}
s->data[++(s->top)] = value;
}
int Stack_Pop(Stack *s) {
if (Stack_Is_Empty(s)) {
printf("Stack is empty!\n");
exit(1);
}
return s->data[(s->top)--];
}
int Stack_Top(Stack *s) {
if (Stack_Is_Empty(s)) {
printf("Stack is empty!\n");
exit(1);
}
return s->data[s->top];
}
int Is_Operator(char c) {
return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/';
}
int Evaluate_RPN(char *expr) {
Stack s;
Stack_Init(&s);
int len = strlen(expr);
for (int i = 0; i < len; i++) {
if (isdigit(expr[i])) {
int value = 0;
while (isdigit(expr[i])) {
value = value * 10 + (expr[i] - '0');
i++;
}
i--;
Stack_Push(&s, value);
} else if (Is_Operator(expr[i])) {
int b = Stack_Pop(&s);
int a = Stack_Pop(&s);
switch (expr[i]) {
case '+':
Stack_Push(&s, a + b);
break;
case '-':
Stack_Push(&s, a - b);
break;
case '*':
Stack_Push(&s, a * b);
break;
case '/':
Stack_Push(&s, a / b);
break;
default:
printf("Invalid operator!\n");
exit(1);
}
} else {
printf("Invalid character!\n");
exit(1);
}
}
int result = Stack_Top(&s);
return result;
}
int main() {
char expr[MAX_SIZE];
printf("Please enter a RPN expression: ");
scanf("%s", expr);
int result = Evaluate_RPN(expr);
printf("Result: %d\n", result);
return 0;
}
```
这段代码主要是通过栈的数据结构来实现逆波兰表达式求值。具体思路如下:
1. 定义一个栈结构体,并实现栈的初始化、判断栈是否为空、入栈、出栈和获取栈顶元素等操作。
2. 定义一个函数 `Is_Operator` 来判断字符是否为运算符。
3. 定义一个函数 `Evaluate_RPN` 来对逆波兰表达式进行求值。在遍历表达式时,如果是数字则将其转化为整数并入栈,如果是运算符则从栈中弹出两个数进行运算,并将运算结果入栈。如果表达式中出现了非法字符或运算符,则程序会输出错误信息并退出。
4. 在主函数中读取用户输入的逆波兰表达式,并调用 `Evaluate_RPN` 函数来计算结果。
总的来说,逆波兰表达式求值的实现思路比较简单,主要是通过栈来保存数字并在遇到运算符时进行出栈计算。