数据结构 C 算术表达式求值
时间: 2023-11-26 07:44:36 浏览: 182
数据结构中的算术表达式求值是指将一个中缀表达式转换为后缀表达式，并计算出表达式的值。其中，中缀表达式是指运算符位于两个操作数之间的表达式，例如：3 + 4 * 5；后缀表达式是指运算符位于两个操作数之后的表达式，例如：3 4 5 * +。算术表达式求值的过程中，需要使用栈来存储操作数和运算符，并按照一定的规则进行入栈和出栈操作，最终得到表达式的值。
具体实现过程如下：
1. 初始化两个栈，一个用于存储操作数，一个用于存储运算符。将运算符栈的栈底元素设置为#，表示优先级最低。
2. 从左到右扫描中缀表达式的每个字符，如果是数字，则将其压入操作数栈中；如果是运算符，则与运算符栈顶元素比较优先级，如果优先级高于栈顶元素，则将该运算符压入运算符栈中；则，将运算符栈顶元素弹出，与操作数栈顶的两个元素进行运算，并将结果压入操作数栈中，直到该运算符可以入栈。
3. 当扫描完整个中缀表达式后，将运算符栈中的所有元素依次弹出，并与操作数栈顶的两个元素进行运算，将结果压入操作数栈中，直到运算符栈为空。
4. 最终，操作数栈中的唯一元素即为表达式的值。
相关问题
数据结构c++算术表达式求值
算术表达式求值是一个基本的数学问题，也是程序设计中的一个经典问题。在C语言中，可以使用数据结构来实现算术表达式的求值。一个算术表达式由操作数、运算符和界限符组成，例如表达式"#（7 15）*（23-28/4）#"。操作数通常是正实数，运算符可以是加、减、乘、除等四种运算符，界限符包括左右括号和表达式起始、结束符号"#"。为了方便处理，在表达式的起始和结束位置都添加了界限符。
在C语言中，可以使用运算符优先法来求解算术表达式的值。具体的求值步骤如下：
1. 建立两个栈，一个用来存储操作数，另一个用来存储运算符。可以使用C语言中的栈数据结构来实现这两个栈。
2. 根据运算符的优先级原则，遵循先乘除后加减的运算法则，对表达式进行逐个字符的扫描。
3. 当遇到操作数时，将其压入操作数栈中。
4. 当遇到运算符时，判断其与运算符栈顶的运算符的优先级，如果当前运算符的优先级大于或等于栈顶运算符的优先级，则将当前运算符入栈；否则，将运算符栈顶的运算符弹出，并执行相应的运算操作，直到当前运算符可以入栈。
5. 当遇到左括号时，将其入运算符栈。
6. 当遇到右括号时，将运算符栈中的运算符依次弹出，并执行相应的运算操作，直到遇到左括号。
7. 继续扫描表达式的下一个字符，重复步骤3-6，直到扫描完整个表达式。
8. 最后，操作数栈中剩余的操作数依次弹出，并执行相应的运算操作，即可得到表达式的最终结果。
通过以上步骤，我们可以使用C语言的数据结构来实现算术表达式的求值。具体的代码实现可以参考引用中给出的解题思路，建立两个栈来分别存储操作数和运算符，并根据运算符的优先级进行相应的操作。最终可以得到算术表达式的值。
参考文献：
[问题描述内容]
[问题解答内容]
[解题思路内容]
#### 引用[.reference_title]
- *1* *3* [数据结构：c++算术表达式求值](https://blog.csdn.net/weixin_43334673/article/details/103593409)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *2* [数据结构 C++实现 算术表达式求值](https://blog.csdn.net/qq_54388490/article/details/123742067)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
[ .reference_list ]
编写一个C语言数据结构算术表达式求值课程设计的前言
算术表达式求值是计算机科学中的重要基础知识，其在程序设计、计算机科学等领域都有着广泛的应用。因此，本次课程设计旨在通过C语言数据结构实现算术表达式求值的功能，让学生们能够深入理解算术表达式的本质和计算机的计算方式。
本次课程设计将会包括算术表达式的语法分析、中缀表达式转后缀表达式、后缀表达式求值等内容。通过本次课程设计的学习，学生们将掌握数据结构的基本概念与算法设计的基本思想，提高其编程思维和实践能力。
在本次课程设计中，我们将使用C语言作为主要编程语言，结合数据结构的知识，实现算术表达式求值功能。通过本次课程设计的学习，相信学生们能够对算法设计和数据结构有更深刻的理解和应用。
阅读全文
相关推荐
最新推荐
表达式求值顺序栈实现包括小数点运算（C语言版）.docx
该文档涉及的知识点主要集中在C语言中如何使用顺序栈实现表达式求值，特别是涉及到小数点运算。这里我们将详细探讨这个过程。 首先，我们创建了两个顺序栈：`seqstack optr` 和 `seqstack opnd`。`optr` 用于存储...
c语言 实现二叉树操作 用栈实现算术表达式求值
在本课程设计中，主要涉及了两个核心主题...通过以上步骤，可以完成课程设计的要求，实现二叉树的构造与操作，以及算术表达式的中缀到后缀转换和求值。这些技能对于理解和应用数据结构，特别是C语言编程来说至关重要。
基于C语言实现的算术表达式求值源代码（expression）
基于C语言实现的算术表达式求值源代码（expression） 本实现基于C语言的算术表达式求值源代码，演示了算术...该实现基于C语言的算术表达式求值源代码，演示了算术表达式求值的过程，并展示了栈数据结构的使用和实现。
基于栈结构的中缀表达式求值实验报告
《基于栈结构的中缀表达式求值》 在计算机科学中，中缀表达式是一种常见...本实验报告详细介绍了如何利用栈结构实现中缀表达式的求值，从原理、设计到实现都进行了深入讨论，旨在提高读者对数据结构和算法应用的认识。
算术表达式求值完整课程设计报告-对于基本的算术表达式，以字符序列的形式从终端进行输入，要求语法正确的，不含变量，按照算术运算优先级顺序，实现基本算术表达式的运算过程。
本课程设计报告主要探讨了如何实现一个简单的算术表达式求值系统，该系统能够处理不含变量的、基于字符序列的算术表达式，并按照运算优先级顺序进行运算。以下是详细的知识点说明： 1. **输入与输出**： - 用户...
Java集合ArrayList实现字符串管理及效果展示
资源摘要信息:"Java集合框架中的ArrayList是一个可以动态增长和减少的数组实现。它继承了AbstractList类，并且实现了List接口。ArrayList内部使用数组来存储添加到集合中的元素，且允许其中存储重复的元素，也可以包含null元素。由于ArrayList实现了List接口，它支持一系列的列表操作，包括添加、删除、获取和设置特定位置的元素，以及迭代器遍历等。
当使用ArrayList存储元素时，它的容量会自动增加以适应需要，因此无需在创建ArrayList实例时指定其大小。当ArrayList中的元素数量超过当前容量时，其内部数组会重新分配更大的空间以容纳更多的元素。这个过程是自动完成的，但它可能导致在列表变大时会有性能上的损失，因为需要创建一个新的更大的数组，并将所有旧元素复制到新数组中。
在Java代码中，使用ArrayList通常需要导入java.util.ArrayList包。例如：
```java
import java.util.ArrayList;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("Hello");
list.add("World");
// 运行效果图将显示包含"Hello"和"World"的列表
}
}
```
上述代码创建了一个名为list的ArrayList实例，并向其中添加了两个字符串元素。在运行效果图中，可以直观地看到这个列表的内容。ArrayList提供了多种方法来操作集合中的元素，比如get(int index)用于获取指定位置的元素，set(int index, E element)用于更新指定位置的元素，remove(int index)或remove(Object o)用于删除元素，size()用于获取集合中元素的个数等。
为了演示如何使用ArrayList进行字符串的存储和管理，以下是更加详细的代码示例，以及一个简单的运行效果图展示：
```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个存储字符串的ArrayList
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
// 向ArrayList中添加字符串元素
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
list.add("Date");
// 使用增强for循环遍历ArrayList
System.out.println("遍历ArrayList:");
for (String fruit : list) {
System.out.println(fruit);
}
// 使用迭代器进行遍历
System.out.println("使用迭代器遍历:");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
System.out.println(fruit);
}
// 更新***List中的元素
list.set(1, "Blueberry");
// 移除ArrayList中的元素
list.remove(2);
// 再次遍历ArrayList以展示更改效果
System.out.println("修改后的ArrayList:");
for (String fruit : list) {
System.out.println(fruit);
}
// 获取ArrayList的大小
System.out.println("ArrayList的大小为: " + list.size());
}
}
```
在运行上述代码后，控制台会输出以下效果图：
```
遍历ArrayList:
Apple
Banana
Cherry
Date
使用迭代器遍历:
Apple
Banana
Cherry
Date
修改后的ArrayList:
Apple
Blueberry
Date
ArrayList的大小为: 3
```
此代码段首先创建并初始化了一个包含几个水果名称的ArrayList，然后展示了如何遍历这个列表，更新和移除元素，最终再次遍历列表以展示所做的更改，并输出列表的当前大小。在这个过程中，可以看到ArrayList是如何灵活地管理字符串集合的。
此外，ArrayList的实现是基于数组的，因此它允许快速的随机访问，但对元素的插入和删除操作通常需要移动后续元素以保持数组的连续性，所以这些操作的性能开销会相对较大。如果频繁进行插入或删除操作，可以考虑使用LinkedList，它基于链表实现，更适合于这类操作。
在开发中使用ArrayList时，应当注意避免过度使用，特别是当知道集合中的元素数量将非常大时，因为这样可能会导致较高的内存消耗。针对特定的业务场景，选择合适的集合类是非常重要的，以确保程序性能和资源的最优化利用。"
管理建模和仿真的文件
管理Boualem Benatallah引用此版本：布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学，1996年。法语。NNT：电话：00345357HAL ID：电话：00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆，用于存放和传播科学研究论文，无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构，也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
【MATLAB信号处理优化】：算法实现与问题解决的实战指南
# 1. MATLAB信号处理基础
MATLAB，作为工程计算和算法开发中广泛使用的高级数学软件，为信号处理提供了强大的工具箱。本章将介绍MATLAB信号处理的基础知识，包括信号的类型、特性以及MATLAB处理信号的基本方法和步骤。
## 1.1 信号的种类与特性
信号是信息的物理表示，可以是时间、空间或者其它形式的函数。信号可以被分
在西门子S120驱动系统中，更换SMI20编码器时应如何确保数据的正确备份和配置？
在西门子S120驱动系统中更换SMI20编码器是一个需要谨慎操作的过程，以确保数据的正确备份和配置。这里是一些详细步骤：
参考资源链接：[西门子Drive_CLIQ编码器SMI20数据在线读写步骤](https://wenku.csdn.net/doc/39x7cis876?spm=1055.2569.3001.10343)
1. 在进行任何操作之前，首先确保已经备份了当前工作的SMI20编码器的数据。这通常需要使用STARTER软件，并连接CU320控制器和电脑。
2. 从拓扑结构中移除旧编码器，下载当前拓扑结构，然后删除旧的SMI
实现2D3D相机拾取射线的关键技术
资源摘要信息: "camera-picking-ray:为2D/3D相机创建拾取射线"
本文介绍了一个名为"camera-picking-ray"的工具，该工具用于在2D和3D环境中，通过相机视角进行鼠标交互时创建拾取射线。拾取射线是指从相机（或视点）出发，通过鼠标点击位置指向场景中某一点的虚拟光线。这种技术广泛应用于游戏开发中，允许用户通过鼠标操作来选择、激活或互动场景中的对象。为了实现拾取射线，需要相机的投影矩阵（projection matrix）和视图矩阵（view matrix），这两个矩阵结合后可以逆变换得到拾取射线的起点和方向。
### 知识点详解
1. **拾取射线（Picking Ray）**:
- 拾取射线是3D图形学中的一个概念，它是从相机出发穿过视口（viewport）上某个特定点（通常是鼠标点击位置）的射线。
- 在游戏和虚拟现实应用中，拾取射线用于检测用户选择的对象、触发事件、进行命中测试（hit testing）等。
2. **投影矩阵（Projection Matrix）与视图矩阵（View Matrix）**:
- 投影矩阵负责将3D场景中的点映射到2D视口上，通常包括透视投影（perspective projection）和平面投影（orthographic projection）。
- 视图矩阵定义了相机在场景中的位置和方向，它将物体从世界坐标系变换到相机坐标系。
- 将投影矩阵和视图矩阵结合起来得到的invProjView矩阵用于从视口坐标转换到相机空间坐标。
3. **实现拾取射线的过程**:
- 首先需要计算相机的invProjView矩阵，这是投影矩阵和视图矩阵的逆矩阵。
- 使用鼠标点击位置的视口坐标作为输入，通过invProjView矩阵逆变换，计算出射线在世界坐标系中的起点（origin）和方向（direction）。
- 射线的起点一般为相机位置或相机前方某个位置，方向则是从相机位置指向鼠标点击位置的方向向量。
- 通过编程语言（如JavaScript）的矩阵库（例如gl-mat4）来执行这些矩阵运算。
4. **命中测试（Hit Testing）**:
- 使用拾取射线进行命中测试是一种检测射线与场景中物体相交的技术。
- 在3D游戏开发中，通过计算射线与物体表面的交点来确定用户是否选中了一个物体。
- 此过程中可能需要考虑射线与不同物体类型的交互，例如球体、平面、多边形网格等。
5. **JavaScript与矩阵操作库**:
- JavaScript是一种广泛用于网页开发的编程语言，在WebGL项目中用于处理图形渲染逻辑。
- gl-mat4是一个矩阵操作库，它提供了创建和操作4x4矩阵的函数，这些矩阵用于WebGL场景中的各种变换。
- 通过gl-mat4库，开发者可以更容易地执行矩阵运算，而无需手动编写复杂的数学公式。
6. **模块化编程**:
- camera-picking-ray看起来是一个独立的模块或库，它封装了拾取射线生成的算法，让开发者能够通过简单的函数调用来实现复杂的3D拾取逻辑。
- 模块化编程允许开发者将拾取射线功能集成到更大的项目中，同时保持代码的清晰和可维护性。
7. **文件名称列表**:
- 提供的文件名称列表是"camera-picking-ray-master"，表明这是一个包含多个文件和子目录的模块或项目，通常在GitHub等源代码托管平台上使用master分支来标识主分支。
- 开发者可以通过检查此项目源代码来更深入地理解拾取射线的实现细节，并根据需要进行修改或扩展功能。
### 结论
"camera-picking-ray"作为一个技术工具，为开发者提供了一种高效生成和使用拾取射线的方法。它通过组合和逆变换相机矩阵，允许对3D场景中的物体进行精准选择和交互。此技术在游戏开发、虚拟现实、计算机辅助设计（CAD）等领域具有重要应用价值。通过了解和应用拾取射线，开发者可以显著提升用户的交互体验和操作精度。