栈在表达式求值的c语言代码实现
时间: 2023-12-19 16:05:30 浏览: 26
很好的问题!栈在C语言表达式求值中扮演着非常重要的角色。具体实现可以使用两个栈,一个用于存储操作符和左括号,另一个用于存储操作数。对于每个读入的符号,我们根据优先级和括号来处理:
1. 如果是数字,直接入操作数栈。
2. 如果是左括号,直接入操作符栈。
3. 如果是右括号,将操作符栈中的符号依次出栈,并将对应的操作数出栈,直到遇到左括号为止。将操作符和操作数进行计算,并将结果入操作数栈。左括号出栈丢弃。
4. 如果是操作符,与操作符栈栈顶元素进行比较,如果优先级高于或同级,则将操作符和操作数分别入栈。如果优先级低于栈顶操作符,则将栈顶操作符出栈并取出相应的操作数进行运算,再将结果入操作数栈。重复此操作直到栈顶符号的优先级低于当前符号。
最后,当所有符号读入之后,操作符栈中可能还剩下操作符,按照以上方法进行处理直到操作符栈为空。最后,操作数栈中剩下的元素即为表达式的值。
希望我的回答能够帮到你!
相关问题
利用栈实现表达式求值C语言版
好的,以下是一个简单的栈实现表达式求值的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#define STACK_SIZE 100
// 定义栈结构体
typedef struct {
int top;
int data[STACK_SIZE];
} 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;
}
// 判断栈是否已满
int is_full(Stack *s) {
return s->top == STACK_SIZE - 1;
}
// 入栈
void push(Stack *s, int x) {
if (is_full(s)) {
printf("Stack overflow!\n");
exit(1);
}
s->top++;
s->data[s->top] = x;
}
// 出栈
int pop(Stack *s) {
if (is_empty(s)) {
printf("Stack underflow!\n");
exit(1);
}
int x = s->data[s->top];
s->top--;
return x;
}
// 获取栈顶元素
int peek(Stack *s) {
if (is_empty(s)) {
printf("Stack empty!\n");
exit(1);
}
return s->data[s->top];
}
// 判断字符是否为操作符
int is_operator(char c) {
return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/';
}
// 获取操作符的优先级
int precedence(char c) {
if (c == '+' || c == '-') {
return 1;
} else if (c == '*' || c == '/') {
return 2;
} else {
return 0;
}
}
// 表达式求值
int evaluate(char *expr) {
Stack num_stack, op_stack;
init(&num_stack);
init(&op_stack);
int len = strlen(expr);
for (int i = 0; i < len; i++) {
if (isspace(expr[i])) {
continue;
} else if (isdigit(expr[i])) {
int num = 0;
while (i < len && isdigit(expr[i])) {
num = num * 10 + (expr[i] - '0');
i++;
}
i--;
push(&num_stack, num);
} else if (is_operator(expr[i])) {
while (!is_empty(&op_stack) && precedence(peek(&op_stack)) >= precedence(expr[i])) {
int num2 = pop(&num_stack);
int num1 = pop(&num_stack);
char op = pop(&op_stack);
switch (op) {
case '+':
push(&num_stack, num1 + num2);
break;
case '-':
push(&num_stack, num1 - num2);
break;
case '*':
push(&num_stack, num1 * num2);
break;
case '/':
push(&num_stack, num1 / num2);
break;
}
}
push(&op_stack, expr[i]);
} else {
printf("Invalid character: %c\n", expr[i]);
exit(1);
}
}
while (!is_empty(&op_stack)) {
int num2 = pop(&num_stack);
int num1 = pop(&num_stack);
char op = pop(&op_stack);
switch (op) {
case '+':
push(&num_stack, num1 + num2);
break;
case '-':
push(&num_stack, num1 - num2);
break;
case '*':
push(&num_stack, num1 * num2);
break;
case '/':
push(&num_stack, num1 / num2);
break;
}
}
return pop(&num_stack);
}
// 测试
int main() {
char expr[100];
printf("Enter an expression: ");
fgets(expr, 100, stdin);
printf("Result: %d\n", evaluate(expr));
return 0;
}
```
该代码主要利用了两个栈来实现表达式求值,一个栈用来存储操作数,另一个栈用来存储操作符。遍历表达式字符串,如果遇到数字字符,则将其转换为整数并入操作数栈;如果遇到操作符,则与操作符栈顶元素比较优先级,如果当前操作符优先级较低,则将操作符栈顶元素弹出并将操作数栈顶的两个元素进行计算,结果再入操作数栈。最后,将操作符栈中的剩余操作符依次弹出并进行计算,直到操作符栈为空,最后操作数栈中剩余的元素即为表达式的值。
用栈编写表达式求值C语言
好的,我可以为您介绍一下用栈来实现表达式求值的C语言代码。
首先,我们需要定义一个栈结构体,用来存储操作符和操作数。例如:
```
typedef struct {
int top;
int data[100];
} Stack;
```
接下来,我们需要实现栈的基本操作,包括入栈、出栈、判断栈是否为空等操作。例如:
```
void push(Stack *s, int value) {
s->data[++s->top] = value;
}
int pop(Stack *s) {
return s->data[s->top--];
}
int is_empty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
```
有了栈的基本操作,我们就可以开始实现表达式求值了。具体步骤如下:
1. 初始化一个空栈。
2. 从左到右遍历表达式中的每一个字符,如果是数字,则将其转换为整数并入栈。
3. 如果是操作符,则从栈中弹出两个数,进行计算,并将计算结果入栈。
4. 最后栈中只剩下一个数,即为表达式的计算结果。
下面是用栈实现表达式求值的C语言代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
int top;
int data[100];
} Stack;
void push(Stack *s, int value) {
s->data[++s->top] = value;
}
int pop(Stack *s) {
return s->data[s->top--];
}
int is_empty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
int calculate(int a, int b, char op) {
switch(op) {
case '+':
return a + b;
case '-':
return a - b;
case '*':
return a * b;
case '/':
return a / b;
default:
return 0;
}
}
int evaluate(char *expr) {
Stack s;
s.top = -1;
int i, a, b;
char op;
for (i = 0; expr[i] != '\0'; i++) {
if (expr[i] >= '0' && expr[i] <= '9') {
push(&s, expr[i] - '0');
} else {
b = pop(&s);
a = pop(&s);
op = expr[i];
push(&s, calculate(a, b, op));
}
}
return pop(&s);
}
int main() {
char expr[100];
printf("请输入表达式:");
scanf("%s", expr);
printf("%s = %d\n", expr, evaluate(expr));
return 0;
}
```
希望这段代码能够帮助到您,有任何问题请随时提出。