用c语言实现用栈完成从键盘输入一个算术表达式,完成表达式求值,表达式中数字可以为一位数,表达式中的符号包括加、减、乘、除、小括号;若输入为左括号,在已入栈运算符中优先级最高,在未入栈运算符中最低,相当于新的栈底,若输入加号,在已入栈运算符中仅高于左括号。请输出代码和实验结果

时间: 2024-02-06 17:13:04 浏览: 19
好的,下面是使用 C 语言实现该算法的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_SIZE 20 typedef struct { int top; char data[MAX_SIZE]; } Stack; void push(Stack *s, char c) { if (s->top == MAX_SIZE - 1) { printf("Stack overflow\n"); exit(1); } s->data[++s->top] = c; } char pop(Stack *s) { if (s->top == -1) { printf("Stack underflow\n"); exit(1); } return s->data[s->top--]; } char peek(Stack *s) { if (s->top == -1) { printf("Stack underflow\n"); exit(1); } return s->data[s->top]; } int is_empty(Stack *s) { return s->top == -1; } int is_operator(char c) { return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/' || c == '(' || c == ')'; } int get_priority(char c) { if (c == '+' || c == '-') { return 1; } else if (c == '*' || c == '/') { return 2; } else if (c == '(') { return 3; } else { return 0; } } 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 num_stack, op_stack; num_stack.top = -1; op_stack.top = -1; int i = 0; while (expr[i] != '\0') { if (expr[i] == ' ') { i++; continue; } if (!is_operator(expr[i])) { int num = expr[i] - '0'; push(&num_stack, num); } else { if (expr[i] == '(' || (op_stack.top == -1 || peek(&op_stack) == '(')) { push(&op_stack, expr[i]); } else if (expr[i] == ')') { while (peek(&op_stack) != '(') { char op = pop(&op_stack); int b = pop(&num_stack); int a = pop(&num_stack); int result = calculate(a, b, op); push(&num_stack, result); } pop(&op_stack); } else { while (op_stack.top != -1 && peek(&op_stack) != '(' && get_priority(peek(&op_stack)) >= get_priority(expr[i])) { char op = pop(&op_stack); int b = pop(&num_stack); int a = pop(&num_stack); int result = calculate(a, b, op); push(&num_stack, result); } push(&op_stack, expr[i]); } } i++; } while (op_stack.top != -1) { char op = pop(&op_stack); int b = pop(&num_stack); int a = pop(&num_stack); int result = calculate(a, b, op); push(&num_stack, result); } return pop(&num_stack); } int main() { char expr[MAX_SIZE]; printf("Enter an arithmetic expression: "); fgets(expr, MAX_SIZE, stdin); int len = strlen(expr); if (expr[len - 1] == '\n') { expr[len - 1] = '\0'; } int result = evaluate(expr); printf("Result: %d\n", result); return 0; } ``` 该代码中使用了两个栈:一个用于存储数字,一个用于存储运算符。其中 `push`、`pop`、`peek` 和 `is_empty` 函数分别用于栈的基本操作。`is_operator` 函数用于判断一个字符是否为运算符,`get_priority` 函数用于获取运算符的优先级。`calculate` 函数用于计算两个数字之间的运算结果。`evaluate` 函数是主要的求值函数,它按照算法步骤逐个读取字符,并根据不同情况进行入栈、出栈和计算操作。最后,主函数读取用户输入的算术表达式,并调用 `evaluate` 函数进行求值,并输出结果。 下面是一个测试结果的示例: ``` Enter an arithmetic expression: (1 + 2) * 3 - 4 / 2 Result: 7 ``` 在该示例中,输入的算术表达式为 `(1 + 2) * 3 - 4 / 2`,求值结果为 `7`。

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