要求能够输出任意逻辑表达式的真值表

时间: 2024-03-13 20:44:29 浏览: 49
为了能够输出任意逻辑表达式的真值表,我们需要先将逻辑表达式转化为逆波兰表达式,然后再使用栈来计算表达式的值,并输出真值表。下面是一个简单的C语言程序,可以实现这个功能: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_EXPR_LEN 100 // 定义逻辑表达式的最大长度 typedef enum { OPERAND, // 操作数 OPERATOR // 操作符 } TokenType; typedef struct { TokenType type; // Token类型 union { char operator; // 操作符 int operand; // 操作数 } value; } Token; typedef struct StackNode { Token data; struct StackNode *next; } StackNode, *Stack; Stack createStack() { Stack stack = (Stack) malloc(sizeof(StackNode)); stack->next = NULL; return stack; } int isEmpty(Stack stack) { return stack->next == NULL; } Token top(Stack stack) { Token token; if (!isEmpty(stack)) { token = stack->next->data; } return token; } void push(Stack stack, Token token) { StackNode *newNode = (StackNode *) malloc(sizeof(StackNode)); newNode->data = token; newNode->next = stack->next; stack->next = newNode; } Token pop(Stack stack) { Token token; if (!isEmpty(stack)) { StackNode *p = stack->next; token = p->data; stack->next = p->next; free(p); } return token; } int isOperator(char c) { return c == '~' || c == '&' || c == '|' || c == '^'; } int priority(char c) { switch (c) { case '~': return 3; case '&': return 2; case '|': return 1; case '^': return 0; default: return -1; } } void infixToPostfix(char *infix, Token *postfix, int *postfixSize) { Stack stack = createStack(); int i = 0; int j = 0; while (infix[i] != '\0') { if (infix[i] >= '0' && infix[i] <= '9') { Token token = {OPERAND, .value.operand = infix[i] - '0'}; postfix[j++] = token; } else if (isOperator(infix[i])) { while (!isEmpty(stack) && priority(top(stack).value.operator) >= priority(infix[i])) { postfix[j++] = pop(stack); } Token token = {OPERATOR, .value.operator = infix[i]}; push(stack, token); } else if (infix[i] == '(') { Token token = {OPERATOR, .value.operator = infix[i]}; push(stack, token); } else if (infix[i] == ')') { while (top(stack).value.operator != '(') { postfix[j++] = pop(stack); } pop(stack); } i++; } while (!isEmpty(stack)) { postfix[j++] = pop(stack); } *postfixSize = j; } int evaluatePostfix(Token *postfix, int postfixSize, int *values) { Stack stack = createStack(); for (int i = 0; i < postfixSize; i++) { if (postfix[i].type == OPERAND) { push(stack, postfix[i]); } else if (postfix[i].type == OPERATOR) { if (postfix[i].value.operator == '~') { Token operand = pop(stack); Token result = {OPERAND, .value.operand = !operand.value.operand}; push(stack, result); } else { Token operand2 = pop(stack); Token operand1 = pop(stack); int value1 = values[operand1.value.operand]; int value2 = values[operand2.value.operand]; int result; switch (postfix[i].value.operator) { case '&': result = value1 && value2; break; case '|': result = value1 || value2; break; case '^': result = value1 ^ value2; break; } Token token = {OPERAND, .value.operand = result}; push(stack, token); } } } int result = pop(stack).value.operand; return result; } void printTruthTable(char *expr) { Token postfix[MAX_EXPR_LEN]; int postfixSize = 0; infixToPostfix(expr, postfix, &postfixSize); int numVars = 0; int values[MAX_EXPR_LEN]; for (int i = 0; i < postfixSize; i++) { if (postfix[i].type == OPERAND) { values[postfix[i].value.operand] = 0; numVars = postfix[i].value.operand + 1 > numVars ? postfix[i].value.operand + 1 : numVars; } } printf("%s\n", expr); for (int i = 0; i < numVars; i++) { printf("x%d\t", i); } printf("result\n"); for (int i = 0; i < (1 << numVars); i++) { for (int j = 0; j < numVars; j++) { values[j] = (i >> j) & 1; printf("%d\t", values[j]); } int result = evaluatePostfix(postfix, postfixSize, values); printf("%d\n", result); } } int main() { char expr[MAX_EXPR_LEN]; printf("请输入逻辑表达式:\n"); scanf("%s", expr); printTruthTable(expr); return 0; } ``` 在这个程序中,我们定义了一个 `Token` 结构体,用于表示逆波兰表达式中的每个元素,包括操作符和操作数。然后我们使用两个函数 `infixToPostfix` 和 `evaluatePostfix` 分别将中缀表达式转化为逆波兰表达式,并计算逆波兰表达式的值。最后,我们使用 `printTruthTable` 函数输出逻辑表达式的真值表。 在 `printTruthTable` 函数中,我们首先将逻辑表达式转化为逆波兰表达式,并统计变量的数量。然后我们遍历所有可能的变量取值,计算逻辑表达式的值,并输出真值表。注意,我们使用了位运算来生成所有可能的变量取值。 你可以在命令行中输入逻辑表达式,程序会输出该表达式的真值表。
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