c语言实现使用链栈实现0-9以内的表达式求值。操作符'+', '-', '*', '/', '(', ')',结束符 '#'
时间: 2024-11-25 08:03:13 浏览: 11
在C语言中,我们可以使用链栈数据结构来实现基于递归下降解析的算法,用于计算0-9之间的整数表达式的值。这里主要涉及运算符优先级处理、括号匹配以及递归操作。以下是基本步骤:
1. 定义一个结构体`Node`表示节点,包含数字、操作符、左右孩子指针等。
```c
typedef struct Node {
int value; // 数字或操作符值
char op; // 操作符
struct Node *left, *right; // 子节点指针
} Node;
```
2. 定义函数`push`, `pop`, 和 `evaluate` 分别用于入栈、出栈和计算表达式的值。
- `push`:将数字和操作符压入栈,并根据操作符调整栈顶的两个元素顺序。
- `pop`:弹出栈顶元素。
- `evaluate`:根据当前栈顶的操作符和栈的状态来进行相应的计算。
3. 主函数`evaluate_expression`接收输入的字符串,通过遍历并调用上述函数进行求值。需要处理以下情况:
- 如果遇到数字,则直接压入栈。
- 如果遇到操作符,则根据操作符优先级和括号规则判断是否需要改变栈顶元素。
- 遇到'#',表示表达式结束,开始计算结果。
```c
int evaluate_expression(char* expression);
void push(Node** top, char op, int num);
int pop(Node** top);
```
4. 表达式求值的关键在于操作符的优先级处理,你可以借助一个优先级队列或简单的if-else条件来确定正确的操作顺序。
完整代码会相当复杂,这里给出的是一个简化的框架,实际应用时还需要处理更多边界条件和错误检查。下面是一个简化版的`evaluate_expression`函数示例:
```c
// 省略了部分细节和错误检查
int evaluate_expression(char* expression) {
Node* stack = NULL;
Node* top = NULL;
for (char* ptr = expression; *ptr != '\0'; ++ptr) {
if (isdigit(*ptr)) {
// 将数字压入栈
push(&stack, '#', atoi(ptr));
} else {
while (top && ... // 处理优先级和括号
...);
push(&stack, *ptr, 0); // 入栈操作符,假设当前栈顶是空节点
}
}
return pop(&stack);
}
// 省略的部分包括操作符优先级队列,以及处理括号和算术操作
```
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