c语言,数学课上,数学老师在黑板上写了一个式子,小明想要快速得出这个式子的答案,你能帮他吗?给出一个只包含+,-, =,0~9的式子,求该式子的值。题目保证给出的式子合法,式子中的每一个数都是非负整数,且式子以=结尾。
时间: 2023-09-24 10:05:30 浏览: 225
### 回答1:
可以使用栈来实现表达式的求值。具体步骤如下:
1. 初始化两个栈,一个用于存储数字,另一个用于存储运算符。
2. 从左到右遍历表达式,如果当前字符为数字,则将其压入数字栈中。
3. 如果当前字符为运算符,则比较其与栈顶运算符的优先级。如果当前运算符优先级较高,则将其压入运算符栈中;否则,将运算符栈顶元素弹出,并从数字栈中弹出两个数字进行运算,然后将运算结果压入数字栈中,直到当前运算符的优先级大于栈顶运算符的优先级。
4. 如果遍历完了表达式,则从数字栈中弹出最终的结果。
下面是使用栈求解表达式的 C 代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#define STACK_SIZE 100
typedef struct {
int top;
int data[STACK_SIZE];
} Stack;
void push(Stack *s, int x) {
if (s->top == STACK_SIZE) {
fprintf(stderr, "stack overflow\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
s->data[s->top++] = x;
}
int pop(Stack *s) {
if (s->top == 0) {
fprintf(stderr, "stack underflow\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return s->data[--s->top];
}
int peek(Stack *s) {
if (s->top == 0) {
fprintf(stderr, "stack underflow\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return s->data[s->top - 1];
}
int is_empty(Stack *s) {
return s->top == 0;
}
int is_operator(char c) {
return c == '+' || c == '-' || c == '=';
}
int priority(char op) {
if (op == '+' || op == '-') {
return 1;
} else if (op == '=') {
return 0;
} else {
fprintf(stderr, "unknown operator %c\n", op);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
int evaluate(char *expr) {
Stack num_stack, op_stack;
num_stack.top = 0;
op_stack.top = 0;
while (*expr) {
if (isdigit(*expr)) {
int num = 0;
while (isdigit(*expr)) {
num = num * 10 + (*expr - '0');
expr++;
}
push(&num_stack, num);
} else if (is_operator(*expr)) {
while (!is_empty(&op_stack) && priority(*expr) <= priority(peek(&op_stack))) {
int num2 = pop(&num_stack);
int num1 = pop(&num_stack);
char op = pop(&op_stack);
if (op == '+') {
push(&num_stack, num1 + num2);
} else if (op == '-') {
push(&num_stack, num1 - num2);
} else {
fprintf(stderr, "unknown operator %c\n", op);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
push(&op_stack, *expr);
expr++;
} else {
fprintf(stderr, "unknown character %c\n", *expr);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
while (!is_empty(&op_stack)) {
int num2 = pop(&num_stack);
int num1 = pop(&num_stack);
char op = pop(&op_stack);
if (op == '+') {
push(&num_stack, num1 + num2);
} else if (op == '-') {
push(&num_stack, num1 - num2);
} else {
fprintf(stderr, "unknown operator %c\n", op);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
if (is_empty(&num_stack)) {
fprintf(stderr, "no result\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
int result = pop(&num_stack);
if (!is_empty(&num_stack)) {
fprintf(stderr, "too many operands\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
return result;
}
int main() {
char expr[STACK_SIZE];
scanf("%s", expr);
printf("%d\n", evaluate(expr));
return 0;
}
```
例如,对于输入表达式 "1+2=3-",输出为 -4。
### 回答2:
如果小明想要快速得出这个式子的答案,我们可以通过求解数学式子的方法来帮助他。
首先,我们需要根据式子的规则,进行运算符的分割。根据C语言的优先级顺序,我们需要先计算乘法和除法,再计算加法和减法。
接下来,我们可以使用一个栈数据结构,来辅助计算。从左至右遍历整个式子,当遇到数字时,将其压入栈中;当遇到加减号时,将栈顶的两个数字弹出进行计算,并将结果压入栈中;当遇到等号时,整个式子的值就是栈中唯一的一个数字。
具体操作步骤如下:
1. 创建一个空栈,并读取式子的第一个数字num,将其压入栈中。
2. 从第二个字符开始遍历式子,每次读取一个字符:
a. 如果遇到数字,将其转换为整数,保存为变量temp。
b. 如果遇到加号,则从栈中弹出一个数字,记为top,计算top+temp的值,并将结果压入栈中。
c. 如果遇到减号,则从栈中弹出一个数字,记为top,计算top-temp的值,并将结果压入栈中。
d. 如果遇到等号,则终止遍历。
3. 弹出栈中唯一的元素,即为式子的值。
通过以上方法,我们可以帮助小明快速求解该式子的值。
### 回答3:
可以使用C语言编写一个简单的计算器程序来帮助小明求解该式子的值。
首先,我们可以使用一个字符数组来存储式子,然后使用循环遍历该字符数组,依次进行运算。
具体的思路如下:
1. 定义一个字符数组expression用于存储式子,初始化为一个空数组。
2. 使用scanf函数读取式子,并将其存储到expression数组中。
3. 定义两个整型变量num和result,分别用于保存当前数值和最终结果。
4. 使用一个循环遍历expression数组,根据不同的字符情况进行运算。
- 如果遇到数字字符,则将其转换为整型数值,并用num保存。
- 如果遇到'+'或'-'字符,则根据该字符情况,将num加或减到result中。
- 如果遇到'='字符,则输出结果result。
5. 程序运行结束。
以下是一个简单的C代码示例:
```c
#include <stdio.h>
int main() {
char expression[100];
int num = 0;
int result = 0;
printf("请输入一个只包含数字、加减号和等号的式子:");
scanf("%s", expression);
for (int i = 0; expression[i] != '\0'; i++) {
if (expression[i] >= '0' && expression[i] <= '9') {
num = num * 10 + (expression[i] - '0');
} else if (expression[i] == '+') {
result += num;
num = 0;
} else if (expression[i] == '-') {
result -= num;
num = 0;
} else if (expression[i] == '=') {
result += num;
printf("式子的值为:%d\n", result);
break;
}
}
return 0;
}
```
这段代码可以帮助小明快速求解该式子的值。
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