C语言实现算术表达式求值, 算术表达式求值演示 问题描述:表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一,也是栈的应用的典型例子。设计一个程序,演示用算符优先法对算术表达式求值的过程。 基本要求:以字符序列的形式从键盘输入语法正确的,不含变量的整型表达式。利用教科书表3.1给出的算符优先关系,实现对算术四则混合运算表达式的求值,并仿照教科书的例3.1演示在求值中运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的变化过程。 测试数据:3*(7-2) 1+2+3+4 88-1*5 写笔记1024/4*8 1024/(4*8) (20+2)*(6/2) 3-3-3 8/(9-9) 2*(6+2*(3+6*(6+6)) C(6+6)*6+3)*2+6)*2 实现提示:(1)设置运算符栈和运算数栈辅 助分析算符优先关系。 (2)在读入表达式的字符序列的同时,完成运算符和运算数(整数)的识别处理,以及相应的运算。 3)在识别出运算数的同时,要将其字符序列形式转换成整数形式。 (4)在程序的适当位置输出运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的内容。
时间: 2024-02-24 18:53:14 浏览: 86
好的,我理解了你的问题。这是一个关于 C 语言实现算术表达式求值的问题,需要实现算符优先法对算术表达式求值的过程,并输出运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的变化过程。下面是一个实现的提示:
1. 首先,需要定义一个运算符栈和一个运算数栈,可以使用数组来实现。运算符栈用于存储运算符,运算数栈用于存储运算数。
2. 读入表达式的字符序列时,需要进行运算符和运算数的识别处理,并且进行相应的运算。可以使用 while 循环来实现。
3. 在识别出运算数时,需要将其字符序列形式转换成整数形式。可以使用 atoi 函数来实现。
4. 在程序的适当位置,可以通过输出语句来输出运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的内容,以便更好地理解算法的执行过程。
下面提供一个简单的 C 语言代码实现供参考:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define STACK_SIZE 100
typedef struct {
int data[STACK_SIZE];
int top;
} Stack;
void initStack(Stack *s) {
s->top = -1;
}
int isEmpty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
int isFull(Stack *s) {
return s->top == STACK_SIZE - 1;
}
void push(Stack *s, int x) {
if (isFull(s)) {
printf("Error: stack is full.\n");
exit(1);
}
s->data[++s->top] = x;
}
int pop(Stack *s) {
if (isEmpty(s)) {
printf("Error: stack is empty.\n");
exit(1);
}
return s->data[s->top--];
}
int getTop(Stack *s) {
if (isEmpty(s)) {
printf("Error: stack is empty.\n");
exit(1);
}
return s->data[s->top];
}
int getPriority(char op) {
switch (op) {
case '+':
case '-':
return 1;
case '*':
case '/':
return 2;
case '(':
return 0;
default:
return -1;
}
}
int main() {
Stack opStack, numStack;
char ch, lastOp;
int num, a, b;
initStack(&opStack);
initStack(&numStack);
printf("Please input the expression: ");
while ((ch = getchar()) != '\n') {
if (ch >= '0' && ch <= '9') {
num = ch - '0';
while ((ch = getchar()) >= '0' && ch <= '9') {
num = num * 10 + ch - '0';
}
push(&numStack, num);
printf("Push %d into numStack.\n", num);
}
if (ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/') {
while (!isEmpty(&opStack) && getPriority(ch) <= getPriority(getTop(&opStack))) {
b = pop(&numStack);
a = pop(&numStack);
lastOp = pop(&opStack);
switch (lastOp) {
case '+':
push(&numStack, a + b);
printf("Calculate %d + %d = %d.\n", a, b, a + b);
break;
case '-':
push(&numStack, a - b);
printf("Calculate %d - %d = %d.\n", a, b, a - b);
break;
case '*':
push(&numStack, a * b);
printf("Calculate %d * %d = %d.\n", a, b, a * b);
break;
case '/':
push(&numStack, a / b);
printf("Calculate %d / %d = %d.\n", a, b, a / b);
break;
}
}
push(&opStack, ch);
printf("Push %c into opStack.\n", ch);
}
if (ch == '(') {
push(&opStack, ch);
printf("Push %c into opStack.\n", ch);
}
if (ch == ')') {
while ((lastOp = pop(&opStack)) != '(') {
b = pop(&numStack);
a = pop(&numStack);
switch (lastOp) {
case '+':
push(&numStack, a + b);
printf("Calculate %d + %d = %d.\n", a, b, a + b);
break;
case '-':
push(&numStack, a - b);
printf("Calculate %d - %d = %d.\n", a, b, a - b);
break;
case '*':
push(&numStack, a * b);
printf("Calculate %d * %d = %d.\n", a, b, a * b);
break;
case '/':
push(&numStack, a / b);
printf("Calculate %d / %d = %d.\n", a, b, a / b);
break;
}
}
printf("Pop ( from opStack.\n");
}
}
while (!isEmpty(&opStack)) {
b = pop(&numStack);
a = pop(&numStack);
lastOp = pop(&opStack);
switch (lastOp) {
case '+':
push(&numStack, a + b);
printf("Calculate %d + %d = %d.\n", a, b, a + b);
break;
case '-':
push(&numStack, a - b);
printf("Calculate %d - %d = %d.\n", a, b, a - b);
break;
case '*':
push(&numStack, a * b);
printf("Calculate %d * %d = %d.\n", a, b, a * b);
break;
case '/':
push(&numStack, a / b);
printf("Calculate %d / %d = %d.\n", a, b, a / b);
break;
}
}
printf("The result is: %d\n", pop(&numStack));
return 0;
}
```
上述代码实现了算符优先法对算术表达式求值的过程,并输出了运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的变化过程。在输入表达式后,会依次输出每一步的操作,以便更好地理解算法的执行过程。
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