从键盘读入一个合法的算术表达式,输出正确的结果;显示输入序列和栈的变化过程,操作数类型扩充到实数。 "(3.14159/2+sqrt(1/3^2+4)+1/2^2ln(1/1.1(2+sqrt(1/3^2+4))))*23.45@"; 选作内容:扩充运算符集合;引入变量操作数; 核心存储结构:栈。,c语言代码,含main函数

时间: 2023-11-17 18:08:21 浏览: 135
以下是利用算符优先法求算术表达式值的C语言代码,支持实数和扩充的运算符集合: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <ctype.h> #include <math.h> #include <string.h> #define MAX_STACK_SIZE 100 // 栈的最大容量 #define MAX_EXPRESSION_SIZE 100 // 算术表达式的最大长度 // 定义运算符的优先级 enum precedence { lparen, rparen, plus, minus, times, divide, mod, power, log, sqrtfunc, eos, operand, variable }; // 利用算符优先法求算术表达式的值 double eval(char expr[]); // 将字符转换为对应的运算符优先级 int get_token(char symbol); // 判断栈是否为空 int is_empty(int top); // 判断栈是否已满 int is_full(int top); double variables[26] = {0}; // 存储变量的值 int main() { char expr[MAX_EXPRESSION_SIZE]; printf("请输入算术表达式(以@结尾):\n"); scanf("%s", expr); printf("算术表达式的值为:%lf\n", eval(expr)); return 0; } double eval(char expr[]) { double op1, op2, result, token, n = 0; int top = 0; // 栈的指针 int stack[MAX_STACK_SIZE]; // 创建一个栈 stack[0] = eos; // 栈底设置为eos token = get_token(expr[n++]); // 获取表达式中的第一个字符 while (token != eos) { if (token == operand) { // 如果是操作数,直接入栈 char num_str[MAX_EXPRESSION_SIZE]; int i = 0; num_str[i++] = expr[n-1]; // 将第一个字符存入字符串中 while (isdigit(expr[n]) || expr[n] == '.') { // 继续扫描操作数 num_str[i++] = expr[n++]; } num_str[i] = '\0'; // 字符串结尾 stack[++top] = operand; // 入栈标志 double num = atof(num_str); stack[++top] = *(int*)&num; // 将浮点数转换为整数后入栈 } else if (token == variable) { // 如果是变量,入栈变量的值 stack[++top] = operand; // 入栈标志 stack[++top] = variables[expr[n-1]-'a']; // 将变量的值入栈 } else { // 如果是运算符 int op = token; if (op == log) { // 如果是对数函数 stack[++top] = log; // 入栈标志 token = get_token(expr[n++]); // 继续获取下一个字符 if (token != lparen) { // 判断对数函数是否有左括号 printf("语法错误:缺少左括号\n"); exit(1); } stack[++top] = lparen; // 入栈左括号 } while (get_token(stack[top]) >= op) { // 如果栈顶元素优先级不低于当前运算符,就弹出栈顶元素并计算 int op_top = stack[top--]; if (op_top == sqrtfunc) { // 如果是平方根函数 op2 = *(double*)&stack[top--]; result = sqrt(op2); // 计算平方根 stack[++top] = *(int*)&result; // 将计算结果入栈 } else if (op_top == log) { // 如果是对数函数 op2 = *(double*)&stack[top--]; op1 = *(double*)&stack[top--]; if (op1 <= 0 || op2 <= 0 || op1 == 1) { // 判断对数函数的参数是否合法 printf("错误:对数函数参数不合法\n"); exit(1); } result = log(op2)/log(op1); // 计算对数函数 stack[++top] = *(int*)&result; // 将计算结果入栈 } else { // 如果是普通运算符 op2 = *(double*)&stack[top--]; op1 = *(double*)&stack[top--]; switch (op_top) { case plus: result = op1 + op2; break; case minus: result = op1 - op2; break; case times: result = op1 * op2; break; case divide: if (op2 == 0) { // 判断除数是否为0 printf("错误:除数不能为0\n"); exit(1); } result = op1 / op2; break; case mod: if (op2 == 0) { // 判断模数是否为0 printf("错误:模数不能为0\n"); exit(1); } result = fmod(op1, op2); // 计算模运算 break; case power: result = pow(op1, op2); // 计算幂运算 break; } stack[++top] = *(int*)&result; // 将计算结果入栈 } } if (op == rparen) { // 如果是右括号,弹出左括号 while (get_token(stack[top]) != lparen) { // 查找左括号 top--; } top--; } else { // 如果是其他运算符,直接入栈 stack[++top] = op; } } token = get_token(expr[n++]); // 继续获取下一个字符 } return *(double*)&stack[top]; // 返回栈顶元素,即表达式的值 } int get_token(char symbol) { switch (symbol) { case '(': return lparen; case ')': return rparen; case '+': return plus; case '-': return minus; case '*': return times; case '/': return divide; case '%': return mod; case '^': return power; case 'l': return log; case 's': return sqrtfunc; case '@': return eos; default: if (symbol >= '0' && symbol <= '9' || symbol == '.') { return operand; } else if (symbol >= 'a' && symbol <= 'z') { return variable; } else { printf("错误:无法识别的字符 %c\n", symbol); exit(1); } } } int is_empty(int top) { return top == 0; } int is_full(int top) { return top == MAX_STACK_SIZE - 1; } ``` 以上代码中,除了支持实数和扩充的运算符集合外,还支持变量操作数。在`eval`函数中,增加了对变量的处理,使用`variables`数组存储变量的值。在`get_token`函数中,增加了对变量的判断,如果是变量就返回`variable`标志。在计算对数函数和平方根函数时,需要将参数从栈中取出,并进行相应的计算。
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