编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算。实现后缀表达式运算C语言

在C语言中，我们可以编写一个简单的程序来实现顺序栈的基本操作，包括入栈（push）、出栈（pop）、查看栈顶元素（top）以及判断栈是否为空（is_empty）。同时，我们也可以设计一个函数用于处理后缀表达式（也称为逆波兰表达式），并计算其结果。

首先，我们需要定义一个结构体表示栈，包含一个整型数组作为存储元素的容器，以及一个整数变量作为栈顶指针：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_SIZE 100

typedef struct {
    int items[MAX_SIZE];
    int top;
} Stack;

// 初始化栈
void init(Stack* s) {
    s->top = -1;
}

// 判断栈是否为空
int is_empty(Stack* s) {
    return s->top == -1;
}

// 入栈
void push(Stack* s, int item) {
    if (s->top < MAX_SIZE - 1) {
        s->items[++s->top] = item;
    } else {
        printf("Stack overflow.\n");
    }
}

// 出栈并返回顶部元素
int pop(Stack* s) {
    if (!is_empty(s)) {
        return s->items[s->top--];
    } else {
        printf("Stack underflow.\n");
        return -1;
    }
}

// 查看栈顶元素（不删除）
int peek(Stack* s) {
    if (!is_empty(s)) {
        return s-1;
    }
}

对于后缀表达式的计算，你可以设计一个函数`evaluate_postfix(expression)`，接受一个后缀表达式的字符串，利用栈来逐个处理数字和运算符，直到处理完整个表达式：

double evaluate_postfix(const char* expression) {
    Stack stack;
    init(&stack);

    for (char* token = strtok(expression, " ");
         token != NULL; 
         token = strtok(NULL, " ")) {
        // 如果是数字，直接入栈
        if (isdigit(*token)) {
            push(&stack, atoi(token));
        // 如果是运算符，弹出两个操作数并计算结果
        } else {
            double operand2 = pop(&stack);
            double operand1 = pop(&stack);
            switch (*token) {
                case '+':
                    push(&stack, operand1 + operand2);
                    break;
                case '-':
                    push(&stack, operand1 - operand2);
                    break;
                case '*':
                    push(&stack, operand1 * operand2);
                    break;
                case '/':
                    if (operand2 != 0)
                        push(&stack, operand1 / operand2);
                    else
                        printf("Division by zero error.\n");
                    break;
                default:
                    printf("Invalid operator.\n");
                    return -1;
            }
        }
    }

    // 检查是否有剩余的操作数
    if (!is_empty(&stack)) {
        printf("Invalid expression.\n");
        return -1;
    }

    return pop(&stack);
}

int main() {
    const char* expr = "2 3 + 4 *";
    printf("Result: %.2f\n", evaluate_postfix(expr));
    return 0;
}