C语言判断中缀表达式是否合法代码实现

在C语言中，判断中缀表达式是否合法通常需要通过栈数据结构来实现，因为栈可以用来存储操作符及其优先级，然后逐个处理输入的数字和运算符。这里是一个简单的实现思路：

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

// 定义操作符的优先级
enum { PRECEDENCE_NONE = 0, ADD = 1, SUB = 2, MUL = 3, DIV = 4 };

bool is_valid_expression(char *expr) {
    int op_count[5] = {0}; // 用于记录当前各优先级操作数的数量
    bool is_number = false;
    char token;
    stack_t tokens; // 创建一个栈

    for (token = *expr++; token != '\0'; token = *expr++) {
        if (isdigit(token)) { // 数字字符
            is_number = true;
            continue;
        }

        if (is_number) {
            double num = atof(&expr[-1]); // 将数字入栈
            push(tokens, num);
            is_number = false;
        } else if (token == '+' || token == '-' || token == '*' || token == '/') { // 操作符
            while (!stack_empty(tokens) && peek(tokens) != '(' && precedence(token) <= precedence(peek(tokens))) {
                pop(tokens); // 出栈并处理上一级操作符
            }
            if (!stack_empty(tokens) && peek(tokens) == '(') { // 如果遇到左括号，直接入栈
                push(tokens, token);
            } else {
                break; // 非法表达式，退出循环
            }
        } else if (token == ')') {
            while (!stack_empty(tokens) && peek(tokens) != '(') { // 检查匹配的左括号
                pop(tokens); // 处理操作符
            }
            if (stack_empty(tokens)) { // 未找到左括号，非法表达式
                return false;
            }
            pop(tokens); // 移除左括号
        } else { // 其他无效字符
            return false;
        }
    }

    // 检查剩余的操作符是否全部出栈
    while (!stack_empty(tokens)) {
        return false;
    }

    return true; // 表达式合法
}

typedef struct stack_t {
    void **data;
    size_t top;
    size_t capacity;
} stack_t;

void push(stack_t *tokens, double value) {
    tokens->data[tokens->top++] = &value;
}

double pop(stack_t *tokens) {
    return *(tokens->data[--tokens->top]);
}

bool stack_empty(stack_t *tokens) {
    return tokens->top == 0;
}

int precedence(char c) {
    switch (c) {
        case '+':
        case '-':
            return ADD;
        case '*':
        case '/':
            return MUL;
        default:
            return PRECEDENCE_NONE;
    }
}

int main() {
    char expr[] = "2 + 3 * (4 - 1)";
    if (is_valid_expression(expr))
        printf("Valid expression.\n");
    else
        printf("Invalid expression.\n");

    return 0;
}

这个代码片段展示了如何使用栈检查中缀表达式的基本流程。需要注意的是，这只是一个基础的实现，并未考虑完整的数学运算规则，例如处理括号、运算符优先级等高级特性。如果你需要一个更完整和精确的版本，可能需要引入更复杂的数据结构和算法。同时，`atof`函数在这里仅作为示例，实际应用中应使用更安全的字符串转浮点数函数。