请你用c语言写一个中缀表达式求值问题的算法

时间: 2024-05-09 19:21:21 浏览: 84
C

关于中缀表达式求值c语言

以下是中缀表达式求值问题的算法(使用栈): ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <ctype.h> #define MAX_SIZE 100 typedef struct { int data[MAX_SIZE]; int top; } Stack; void init(Stack *s) { s->top = -1; } int is_empty(Stack *s) { return s->top == -1; } int is_full(Stack *s) { return s->top == MAX_SIZE - 1; } void push(Stack *s, int x) { if (is_full(s)) { fprintf(stderr, "stack is full\n"); exit(EXIT_FAILURE); } s->data[++s->top] = x; } int pop(Stack *s) { if (is_empty(s)) { fprintf(stderr, "stack is empty\n"); exit(EXIT_FAILURE); } return s->data[s->top--]; } int top(Stack *s) { if (is_empty(s)) { fprintf(stderr, "stack is empty\n"); exit(EXIT_FAILURE); } return s->data[s->top]; } int precedence(char op) { switch (op) { case '+': case '-': return 1; case '*': case '/': return 2; default: fprintf(stderr, "invalid operator: %c\n", op); exit(EXIT_FAILURE); } } int evaluate(char *expr) { Stack op_stack, val_stack; char *p = expr; init(&op_stack); init(&val_stack); while (*p) { if (isspace(*p)) { p++; continue; } if (isdigit(*p)) { int val = 0; while (isdigit(*p)) { val = val * 10 + (*p - '0'); p++; } push(&val_stack, val); } else if (*p == '+' || *p == '-' || *p == '*' || *p == '/') { while (!is_empty(&op_stack) && precedence(top(&op_stack)) >= precedence(*p)) { int val2 = pop(&val_stack); int val1 = pop(&val_stack); char op = pop(&op_stack); int result; switch (op) { case '+': result = val1 + val2; break; case '-': result = val1 - val2; break; case '*': result = val1 * val2; break; case '/': result = val1 / val2; break; default: fprintf(stderr, "invalid operator: %c\n", op); exit(EXIT_FAILURE); } push(&val_stack, result); } push(&op_stack, *p); p++; } else { fprintf(stderr, "invalid character: %c\n", *p); exit(EXIT_FAILURE); } } while (!is_empty(&op_stack)) { int val2 = pop(&val_stack); int val1 = pop(&val_stack); char op = pop(&op_stack); int result; switch (op) { case '+': result = val1 + val2; break; case '-': result = val1 - val2; break; case '*': result = val1 * val2; break; case '/': result = val1 / val2; break; default: fprintf(stderr, "invalid operator: %c\n", op); exit(EXIT_FAILURE); } push(&val_stack, result); } return pop(&val_stack); } int main() { char expr[MAX_SIZE]; printf("Enter an infix expression: "); fgets(expr, MAX_SIZE, stdin); printf("Result: %d\n", evaluate(expr)); return 0; } ``` 这个算法的思路是使用两个栈,一个存储操作符,一个存储操作数。遍历中缀表达式的每个字符,如果是数字,则将其转换成整数并压入操作数栈;如果是操作符,则将其与操作符栈的栈顶元素比较优先级,如果优先级低于等于栈顶元素,则将栈顶元素弹出,同时从操作数栈弹出两个操作数进行计算,并将计算结果压入操作数栈;如果优先级高于栈顶元素,则将操作符压入操作符栈。最后,将剩余的操作符依次弹出进行计算,直到操作符栈为空,此时操作数栈中只剩下一个元素,即为中缀表达式的值。
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