用c语言设计一个程序,演示用算符优先法对算术表达式求值的过程。实现提示:(1)设置运算符栈和运算数栈辅助分析算符优先关系。(2)在读入表达式的字符序列的同时,完成运算符和运算数(整数)的识别处理,以及相应的运算。(3)在识别出运算数的同时,要将其字符序列形式转换成整数形式。(4)在程序的适当位置输出运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的内容。写上代码思路,关键地方附上注释。
时间: 2024-03-27 16:41:08 浏览: 88
程序思路:
1. 定义一个字符数组,用来存储输入的算术表达式。
2. 定义两个栈,一个用来存储操作数(运算数)numStack,一个用来存储操作符(运算符)opStack。
3. 遍历输入的算术表达式,对于每一个字符进行处理,如果是数字字符,则将其转换成整数并压入操作数栈中;如果是运算符,则与操作符栈顶元素进行比较,如果优先级较高,则将其压入操作符栈中;否则,将操作数栈顶的两个元素弹出,将操作符栈顶的运算符弹出,进行计算,并将结果压入操作数栈中,继续比较。
4. 当遍历完整个表达式后,操作符栈中可能还有剩余的运算符,需要依次弹出进行计算,直到操作符栈为空。
5. 最终,操作数栈中只剩下一个元素,即为表达式的值。
代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#define MAXSIZE 100
// 定义操作数栈和操作符栈
int numStack[MAXSIZE], topNum = -1;
char opStack[MAXSIZE], topOp = -1;
// 将字符转换成数字
int charToNum(char c) {
return c - '0';
}
// 将数字转换成字符
char numToChar(int n) {
return n + '0';
}
// 将数字压入操作数栈中
void pushNum(int num) {
numStack[++topNum] = num;
}
// 将运算符压入操作符栈中
void pushOp(char op) {
opStack[++topOp] = op;
}
// 从操作数栈中弹出一个元素
int popNum() {
return numStack[topNum--];
}
// 从操作符栈中弹出一个元素
char popOp() {
return opStack[topOp--];
}
// 判断运算符的优先级
int priority(char op) {
switch (op) {
case '+':
case '-':
return 1;
case '*':
case '/':
return 2;
case '(':
return 0;
default:
return -1;
}
}
// 计算表达式的值
int calculate() {
int num1 = popNum();
int num2 = popNum();
char op = popOp();
int result;
switch (op) {
case '+':
result = num2 + num1;
break;
case '-':
result = num2 - num1;
break;
case '*':
result = num2 * num1;
break;
case '/':
result = num2 / num1;
break;
default:
break;
}
return result;
}
int main() {
char expr[MAXSIZE];
printf("请输入算术表达式:");
scanf("%s", expr);
for (int i = 0; expr[i] != '\0'; i++) {
if (isdigit(expr[i])) { // 如果是数字字符
int num = charToNum(expr[i]);
// 将字符序列形式的数字转换成整数形式并压入操作数栈中
while (isdigit(expr[++i])) {
num = num * 10 + charToNum(expr[i]);
}
pushNum(num);
// 因为i在循环中已经自增了1,所以需要对i进行调整
i--;
} else { // 如果是运算符
while (priority(opStack[topOp]) >= priority(expr[i])) {
// 从操作数栈中弹出两个元素,从操作符栈中弹出一个元素,进行计算
int num1 = popNum();
int num2 = popNum();
char op = popOp();
int result;
switch (op) {
case '+':
result = num2 + num1;
break;
case '-':
result = num2 - num1;
break;
case '*':
result = num2 * num1;
break;
case '/':
result = num2 / num1;
break;
default:
break;
}
// 将计算结果压入操作数栈中
pushNum(result);
}
// 将当前运算符压入操作符栈中
pushOp(expr[i]);
}
}
// 处理剩余的运算符
while (topOp != -1) {
// 从操作数栈中弹出两个元素,从操作符栈中弹出一个元素,进行计算
int num1 = popNum();
int num2 = popNum();
char op = popOp();
int result;
switch (op) {
case '+':
result = num2 + num1;
break;
case '-':
result = num2 - num1;
break;
case '*':
result = num2 * num1;
break;
case '/':
result = num2 / num1;
break;
default:
break;
}
// 将计算结果压入操作数栈中
pushNum(result);
}
// 最终,操作数栈中只剩下一个元素,即为表达式的值
printf("表达式的值为:%d", numStack[topNum]);
return 0;
}
```
代码中的注释已经比较详细,如果还有不清楚的地方可以留言问我。
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