c语言数据结构作业:优化表达式求值算法,使得该算法可实现多位整数甚至浮点数的四则运算,并写程序进行验证
时间: 2024-10-11 14:15:15 浏览: 54
在C语言中,为了优化表达式求值算法并支持多位整数乃至浮点数的四则运算,你可以采用递归解析法和栈的数据结构相结合。一种常见的策略是使用中缀表达式转后缀表达式(也称逆波兰表示法,RPN),这样可以避免括号嵌套带来的复杂性。
1. **转换算法**:首先,你需要将输入的 infix 表达式(如 "3+5*2")转化为 postfix(如 "3 5 2 * +")。这通常通过使用两个栈来完成,一个存放操作符,另一个存放操作数。
2. **计算过程**:对于后缀表达式,从左到右遍历,遇到数字就压入堆栈,遇到操作符就弹出最近的两个数字做运算,并把结果压回堆栈。最后堆栈中剩下的就是运算结果。
3. **处理浮点数**:C语言本身就可以处理浮点数,所以你可以直接对浮点数进行加减乘除操作。
下面是一个简单的示例代码框架:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
// 后续处理函数,处理整数和浮点数的四则运算
int eval(char op, double num1, double num2) {
switch (op) {
case '+': return num1 + num2;
case '-': return num1 - num2;
case '*': return num1 * num2;
case '/': if (num2 != 0) return num1 / num2; else return 0;
default: return 0; // 非法操作符处理
}
}
// 中缀表达式转后缀表达式的辅助函数
void infixToPostfix(char *infix, char *postfix) {
// ... 具体实现省略 ...
}
int main() {
char infix[] = "3.5 + 4.2 *";
char postfix[100];
infixToPostfix(infix, postfix);
double result;
int i;
for (i = 0; postfix[i]; i++) {
if (isdigit(postfix[i])) {
printf("%f ", atof(&postfix[i])); // 将字符转换为double
} else {
double num2 = atof(&postfix[i-1]);
double num1 = atof(&postfix[i-2]);
result = eval(postfix[i], num1, num2);
printf("%.2f ", result); // 打印中间结果
}
}
printf("\nResult: %.2f\n", result);
return 0;
}
```
阅读全文