表达式求值数据结构 c语言

时间: 2023-06-23 22:54:11 浏览: 51
在 C 语言中,表达式求值可以使用栈这种数据结构来实现。具体步骤如下: 1. 定义两个栈:一个操作符栈和一个操作数栈。 2. 从左到右遍历表达式中的每一个元素(数字或者操作符)。 3. 如果当前元素是数字,就将它压入操作数栈。 4. 如果当前元素是操作符,就将它压入操作符栈。 5. 每当遇到一个操作符时,就从操作数栈中弹出两个元素,进行相应的计算,并将结果压入操作数栈。 6. 当遍历完整个表达式后,操作数栈中就只剩下一个元素,就是表达式的最终结果。 下面是一个简单的表达式求值的 C 语言代码实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <ctype.h> #define STACK_SIZE 100 typedef enum {false, true} bool; typedef struct { int top; char data[STACK_SIZE]; } OperatorStack; typedef struct { int top; int data[STACK_SIZE]; } OperandStack; void initOperatorStack(OperatorStack *s) { s->top = -1; } void initOperandStack(OperandStack *s) { s->top = -1; } bool isOperatorStackEmpty(OperatorStack *s) { return s->top == -1; } bool isOperandStackEmpty(OperandStack *s) { return s->top == -1; } bool isOperatorStackFull(OperatorStack *s) { return s->top == STACK_SIZE - 1; } bool isOperandStackFull(OperandStack *s) { return s->top == STACK_SIZE - 1; } void pushOperatorStack(OperatorStack *s, char c) { if (isOperatorStackFull(s)) { printf("Operator stack overflow!\n"); exit(EXIT_FAILURE); } s->data[++s->top] = c; } void pushOperandStack(OperandStack *s, int n) { if (isOperandStackFull(s)) { printf("Operand stack overflow!\n"); exit(EXIT_FAILURE); } s->data[++s->top] = n; } char popOperatorStack(OperatorStack *s) { if (isOperatorStackEmpty(s)) { printf("Operator stack underflow!\n"); exit(EXIT_FAILURE); } return s->data[s->top--]; } int popOperandStack(OperandStack *s) { if (isOperandStackEmpty(s)) { printf("Operand stack underflow!\n"); exit(EXIT_FAILURE); } return s->data[s->top--]; } int evaluate(char *expr) { OperatorStack opstack; OperandStack opndstack; char *p = expr; initOperatorStack(&opstack); initOperandStack(&opndstack); while (*p != '\0') { if (isdigit(*p)) { int n = 0; while (isdigit(*p)) { n = n * 10 + (*p - '0'); p++; } pushOperandStack(&opndstack, n); } else if (*p == '+' || *p == '-' || *p == '*' || *p == '/') { while (!isOperatorStackEmpty(&opstack) && opstack.data[opstack.top] != '(' && (*p == '*' || *p == '/') <= (opstack.data[opstack.top] == '+' || opstack.data[opstack.top] == '-')) { int opnd2 = popOperandStack(&opndstack); int opnd1 = popOperandStack(&opndstack); char op = popOperatorStack(&opstack); switch (op) { case '+': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 + opnd2); break; case '-': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 - opnd2); break; case '*': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 * opnd2); break; case '/': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 / opnd2); break; } } pushOperatorStack(&opstack, *p); p++; } else if (*p == '(') { pushOperatorStack(&opstack, *p); p++; } else if (*p == ')') { while (opstack.data[opstack.top] != '(') { int opnd2 = popOperandStack(&opndstack); int opnd1 = popOperandStack(&opndstack); char op = popOperatorStack(&opstack); switch (op) { case '+': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 + opnd2); break; case '-': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 - opnd2); break; case '*': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 * opnd2); break; case '/': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 / opnd2); break; } } popOperatorStack(&opstack); p++; } else { p++; } } while (!isOperatorStackEmpty(&opstack)) { int opnd2 = popOperandStack(&opndstack); int opnd1 = popOperandStack(&opndstack); char op = popOperatorStack(&opstack); switch (op) { case '+': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 + opnd2); break; case '-': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 - opnd2); break; case '*': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 * opnd2); break; case '/': pushOperandStack(&opndstack, opnd1 / opnd2); break; } } return popOperandStack(&opndstack); } int main() { char expr[100]; printf("Enter an expression: "); scanf("%s", expr); int result = evaluate(expr); printf("Result: %d\n", result); return 0; } ```

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