数据结构实现表达式求值c语言

在C语言中，可以使用栈来实现表达式求值。具体步骤如下：

1. 定义两个栈，一个用于存储操作数，一个用于存储运算符。
2. 从左到右遍历表达式中的每个元素，如果是操作数，则将其压入操作数栈中；如果是运算符，则将其与运算符栈顶元素进行比较，如果优先级较高，则将其压入运算符栈中；否则，将运算符栈顶元素弹出，与操作数栈顶的两个元素进行运算，并将结果压入操作数栈中，直到当前运算符可以压入运算符栈中。
3. 当表达式遍历完毕后，如果运算符栈中还有元素，则依次弹出运算符栈顶元素，并将操作数栈顶的两个元素进行运算，并将结果压入操作数栈中，直到运算符栈为空。
4. 最终，操作数栈中只剩下一个元素，即为表达式的值。

下面是一个简单的实现示例：

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

#define MAX_SIZE 100

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

void init(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

int is_empty(Stack *s) {
    return s->top == -1;
}

int is_full(Stack *s) {
    return s->top == MAX_SIZE - 1;
}

void push(Stack *s, int x) {
    if (is_full(s)) {
        printf("Stack overflow\n");
        exit(1);
    }
    s->data[++s->top] = x;
}

int pop(Stack *s) {
    if (is_empty(s)) {
        printf("Stack underflow\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[s->top--];
}

int peek(Stack *s) {
    if (is_empty(s)) {
        printf("Stack underflow\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[s->top];
}

int priority(char op) {
    switch (op) {
        case '+':
        case '-':
            return 1;
        case '*':
        case '/':
            return 2;
        case '(':
            return 0;
        default:
            printf("Invalid operator: %c\n", op);
            exit(1);
    }
}

int evaluate(char *expr) {
    Stack opnd, optr;
    init(&opnd);
    init(&optr);
    while (*expr) {
        if (isdigit(*expr)) {
            int num = 0;
            while (isdigit(*expr)) {
                num = num * 10 + (*expr - '0');
                expr++;
            }
            push(&opnd, num);
        } else if (*expr == '(') {
            push(&optr, '(');
            expr++;
        } else if (*expr == ')') {
            while (peek(&optr) != '(') {
                char op = pop(&optr);
                int b = pop(&opnd);
                int a = pop(&opnd);
                switch (op) {
                    case '+':
                        push(&opnd, a + b);
                        break;
                    case '-':
                        push(&opnd, a - b);
                        break;
                    case '*':
                        push(&opnd, a * b);
                        break;
                    case '/':
                        push(&opnd, a / b);
                        break;
                }
            }
            pop(&optr);
            expr++;
        } else if (*expr == '+' || *expr == '-' || *expr == '*' || *expr == '/') {
            while (!is_empty(&optr) && priority(*expr) <= priority(peek(&optr))) {
                char op = pop(&optr);
                int b = pop(&opnd);
                int a = pop(&opnd);
                switch (op) {
                    case '+':
                        push(&opnd, a + b);
                        break;
                    case '-':
                        push(&opnd, a - b);
                        break;
                    case '*':
                        push(&opnd, a * b);
                        break;
                    case '/':
                        push(&opnd, a / b);
                        break;
                }
            }
            push(&optr, *expr);
            expr++;
        } else {
            printf("Invalid character: %c\n", *expr);
            exit(1);
        }
    }
    while (!is_empty(&optr)) {
        char op = pop(&optr);
        int b = pop(&opnd);
        int a = pop(&opnd);
        switch (op) {
            case '+':
                push(&opnd, a + b);
                break;
            case '-':
                push(&opnd, a - b);
                break;
            case '*':
                push(&opnd, a * b);
                break;
            case '/':
                push(&opnd, a / b);
                break;
        }
    }
    return pop(&opnd);
}

int main() {
    char expr[MAX_SIZE];
    printf("Enter an expression: ");
    scanf("%s", expr);
    int result = evaluate(expr);
    printf("Result: %d\n", result);
    return 0;
}