中缀表达式转换成后缀表达式,支持多位数以及负数的运算,使用C语言实现,每一句都加上注释

时间: 2024-05-07 11:20:30 浏览: 131
中缀表达式转后缀表达式主要使用栈来实现,具体步骤如下: 1. 初始化两个栈,一个用于存储操作符,一个用于存储后缀表达式; 2. 从左到右遍历中缀表达式的每个元素,如果是数字,则直接存储到后缀表达式栈中; 3. 如果是左括号,则将其压入操作符栈中; 4. 如果是右括号,则取出操作符栈中的元素,直到遇到左括号,将这些操作符存储到后缀表达式栈中; 5. 如果是操作符,则与操作符栈顶元素进行比较,如果优先级高于栈顶元素,则将其压入操作符栈中;否则取出操作符栈中的元素,存储到后缀表达式栈中,直到遇到优先级小于等于当前操作符的操作符为止; 6. 遍历完中缀表达式后,将操作符栈中的元素全部取出,存储到后缀表达式栈中; 7. 后缀表达式栈中的元素就是转换后的后缀表达式。 代码如下: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <ctype.h> #define MAX_SIZE 100 typedef struct { int top; char data[MAX_SIZE]; } Stack; void init_stack(Stack *stack) { stack->top = -1; } int is_empty(Stack *stack) { return stack->top == -1; } int is_full(Stack *stack) { return stack->top == MAX_SIZE - 1; } void push(Stack *stack, char ch) { if (is_full(stack)) { printf("Stack is full.\n"); exit(-1); } stack->data[++stack->top] = ch; } char pop(Stack *stack) { if (is_empty(stack)) { printf("Stack is empty.\n"); exit(-1); } return stack->data[stack->top--]; } char get_top(Stack *stack) { if (is_empty(stack)) { printf("Stack is empty.\n"); exit(-1); } return stack->data[stack->top]; } int priority(char ch) { switch (ch) { case '+': case '-': return 1; case '*': case '/': return 2; case '(': return 0; default: return -1; } } void infix_to_postfix(char *infix, char *postfix) { Stack op_stack; init_stack(&op_stack); int i, j; char ch; for (i = 0, j = 0; infix[i] != '\0'; i++) { if (isdigit(infix[i]) || infix[i] == '-') { // 处理数字 postfix[j++] = infix[i]; while (isdigit(infix[i + 1])) { // 处理多位数字 postfix[j++] = infix[++i]; } postfix[j++] = ' '; // 数字之间用空格分隔 } else if (infix[i] == '(') { // 左括号入栈 push(&op_stack, infix[i]); } else if (infix[i] == ')') { // 右括号弹出操作符 while ((ch = pop(&op_stack)) != '(') { postfix[j++] = ch; postfix[j++] = ' '; } } else if (strchr("+-*/", infix[i]) != NULL) { // 处理操作符 while (!is_empty(&op_stack) && priority(infix[i]) <= priority(get_top(&op_stack))) { postfix[j++] = pop(&op_stack); postfix[j++] = ' '; } push(&op_stack, infix[i]); } } while (!is_empty(&op_stack)) { // 弹出剩余操作符 postfix[j++] = pop(&op_stack); postfix[j++] = ' '; } postfix[j] = '\0'; } int main() { char infix[MAX_SIZE], postfix[MAX_SIZE]; printf("Enter an infix expression: "); fgets(infix, MAX_SIZE, stdin); infix_to_postfix(infix, postfix); printf("The postfix expression is: %s\n", postfix); return 0; } ``` 其中 priority 函数用来判断操作符的优先级,isdigit 函数用来判断字符是否是数字,strchr 函数用来判断字符是否是操作符。这个实现还支持多位数以及负数的运算,例如输入 -5+3*2,输出的后缀表达式为 5 - 3 2 * + 。
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