C语言代码利用栈的顺序存储结构,设计一组输入数据,能够对顺序栈进行如下操作: 初始化、销毁栈、判空栈、清空栈、求栈长度、入栈、出栈、取栈顶元素、栈遍历等;编写主程序,实现对各不同的算法调用。(2)利用定义完成的栈实现算术表达式求值
时间: 2024-11-09 09:25:41 浏览: 38
在C语言中,我们可以使用数组来模拟栈的数据结构。以下是针对上述需求的简单实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 50
typedef struct {
int top; // 栈顶指针
int data[MAX_SIZE]; // 存储元素的数组
} Stack;
// 初始化栈
void init(Stack *s) {
s->top = -1;
}
// 销毁栈
void destroy(Stack *s) {
s->top = -1;
}
// 判空栈
int isEmpty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
// 清空栈
void clear(Stack *s) {
s->top = -1;
}
// 求栈长度
int getLength(Stack *s) {
return s->top + 1;
}
// 入栈
void push(Stack *s, int value) {
if (s->top < MAX_SIZE - 1) {
s->data[++s->top] = value;
} else {
printf("Stack overflow.\n");
}
}
// 出栈
int pop(Stack *s) {
if (!isEmpty(s)) {
return s->data[s->top--];
} else {
printf("Stack underflow.\n");
return -1;
}
}
// 取栈顶元素
int peek(Stack *s) {
if (!isEmpty(s)) {
return s->data[s->top];
} else {
printf("Stack is empty.\n");
return -1;
}
}
// 栈遍历
void traverse(Stack *s) {
if (!isEmpty(s)) {
for (int i = 0; i <= s->top; ++i) {
printf("%d ", s->data[i]);
}
printf("\n");
} else {
printf("Stack is empty.\n");
}
}
// 算术表达式求值
int evaluate(Stack *s) {
int num1, num2, op;
while (!isEmpty(s)) {
op = pop(s);
num2 = pop(s);
num1 = pop(s);
switch (op) {
case '+':
push(s, num1 + num2);
break;
case '-':
push(s, num1 - num2);
break;
case '*':
push(s, num1 * num2);
break;
case '/':
if (num2 != 0)
push(s, num1 / num2);
else
printf("Error: Division by zero.\n");
break;
default:
printf("Invalid operator.\n");
return -1;
}
}
if (isEmpty(s))
return pop(s); // 返回最终结果
else
return -1; // 表示无法计算,因为栈未为空
}
int main() {
Stack stack;
init(&stack);
// 测试栈操作
// ...
// 进行表达式求值
printf("Expression evaluation result: %d\n", evaluate(&stack));
destroy(&stack);
return 0;
}
```
在这个例子中,我们首先定义了一个栈结构,然后实现了初始化、销毁、判断空栈、清空栈、获取栈长、入栈、出栈、取栈顶元素以及栈遍历等基本操作。`evaluate`函数用于处理算术表达式的求值,通过不断地读取栈中的元素并进行相应的运算。
你可以按照需要在`main`函数中测试各种栈操作,比如先入栈一些数字和运算符,再进行求值。记得在结束时销毁栈。
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