用C语言写一个完整的算法,包含数据和输出结果。利用顺序栈的基本操作实现算术表达式求值。

时间: 2024-10-23 13:17:06 浏览: 24
在C语言中,我们可以使用顺序栈(数组实现)来计算简单的算术表达式。这里我将展示一个基本的中缀到后缀(Infix to Postfix)转换以及后缀表达式的求值过程。假设我们只处理加法、减法和乘法,且没有括号。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX StackSize typedef struct { int top; int data[MAX]; } Stack; // 初始化栈 void init(Stack *s) { s->top = -1; } // 判断栈是否为空 int isEmpty(Stack *s) { return (s->top == -1); } // 入栈 void push(Stack *s, int x) { if (isEmpty(s)) { s->data[++(s->top)] = x; } } // 出栈 int pop(Stack *s) { if (isEmpty(s)) return INT_MIN; return s->data[s->top--]; } // 中缀表达式转后缀表达式 char* infixToPostfix(char* expression) { char postfix[MAX], *p = postfix, op = '+'; Stack s; init(&s); for (int i = 0; expression[i]; ++i) { if (expression[i] >= '0' && expression[i] <= '9') { // 非运算符字符 while (!isEmpty(&s) && precedence(op) <= precedence(expression[i])) { *p++ = pop(&s); } *p++ = expression[i]; } else if (expression[i] == '(') { // 左括号,压入栈 push(&s, expression[i]); } else if (expression[i] == ')') { // 右括号,弹出直到左括号 while (!isEmpty(&s) && pop(&s) != '(') *p++ = pop(&s); if (isEmpty(&s)) return NULL; // 配对错误 } else { // 运算符,先处理同优先级的 while (!isEmpty(&s) && precedence(op) == precedence(expression[i])) *p++ = pop(&s); push(&s, expression[i]); // 将当前运算符压入栈 } } while (!isEmpty(&s)) { // 处理剩余的运算符 *p++ = pop(&s); } *p = '\0'; // 结束标志 return postfix; } // 求后缀表达式的值 double evaluatePostfix(char* expression) { double stack[MAX], result = 0; Stack s; init(&s); for (int i = 0; expression[i]; ++i) { if (expression[i] >= '0' && expression[i] <= '9') { // 整数直接入栈 stack[++(s.top)] = expression[i] - '0'; } else { // 运算符,从栈取出两个数并计算 double val1 = stack[s.top--]; double val2 = stack[s.top--]; switch (expression[i]) { case '+': result = val2 + val1; break; case '-': result = val2 - val1; break; case '*': result = val2 * val1; break; default: printf("Invalid operator.\n"); return 0; } stack[s.top++] = result; } } return stack[0]; } int main() { char expression[] = "2+3*4"; char* postfix = infixToPostfix(expression); if (postfix) { printf("Postfix expression: %s\n", postfix); double value = evaluatePostfix(postfix); printf("Result: %.2f\n", value); free(postfix); } else { printf("Error in conversion.\n"); } return 0; }
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