C语言实现整数四则运算，含括号

好的，让我来给你讲一下。实现整数四则运算，我们可以通过中缀表达式转后缀表达式，再通过后缀表达式计算得到结果。

具体步骤如下：

1. 将中缀表达式转化为后缀表达式。这一步可以通过使用栈来实现。从左到右扫描中缀表达式，遇到数字直接输出，遇到运算符时，如果栈为空，或者栈顶是左括号，或者当前运算符的优先级大于栈顶运算符的优先级，则将当前运算符入栈；否则将栈顶运算符弹出并输出，直到满足前面的条件，然后将当前运算符入栈。遇到左括号直接入栈，遇到右括号则将栈中左括号之前的运算符全部弹出并输出，左右括号不输出。

2. 通过后缀表达式计算得到结果。这一步同样使用栈来实现。从左到右扫描后缀表达式，遇到数字则入栈，遇到运算符则从栈中弹出两个数进行运算，并将运算结果入栈。最后栈中仅剩一个元素，即为计算结果。

需要注意的是，对于含有括号的中缀表达式，需要递归地处理括号内的表达式。具体实现可以使用递归函数来完成。

希望我的解答能够帮助到你。

相关问题

c语言栈实现四则运算

栈是一种可以进行后进先出（Last In First Out，LIFO）操作的数据结构，可以用来实现四则运算的求值。以下是使用C语言实现栈来实现四则运算的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_SIZE 100

typedef struct {
    int top;
    int data[MAX_SIZE];
} Stack;

// 初始化栈
void init(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

// 判断栈是否为空
int is_empty(Stack *s) {
    return s->top == -1;
}

// 判断栈是否已满
int is_full(Stack *s) {
    return s->top == MAX_SIZE - 1;
}

// 入栈操作
void push(Stack *s, int val) {
    if (is_full(s)) {
        printf("Stack overflow\n");
        exit(1);
    }
    s->data[++s->top] = val;
}

// 出栈操作
int pop(Stack *s) {
    if (is_empty(s)) {
        printf("Stack underflow\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[s->top--];
}

// 获取栈顶元素
int top(Stack *s) {
    if (is_empty(s)) {
        printf("Stack underflow\n");
        exit(1);
    }
    return s->data[s->top];
}

// 判断字符是否为数字
int is_digit(char c) {
    return c >= '0' && c <= '9';
}

// 计算两个数的结果
int calculate(int a, int b, char op) {
    switch (op) {
        case '+':
            return a + b;
        case '-':
            return a - b;
        case '*':
            return a * b;
        case '/':
            return a / b;
        default:
            printf("Invalid operator\n");
            exit(1);
    }
}

// 计算表达式的值
int evaluate(char *expr) {
    Stack operand_stack, operator_stack;
    init(&operand_stack);
    init(&operator_stack);

    while (*expr != '\0') {
        if (is_digit(*expr)) {
            int num = 0;
            while (is_digit(*expr)) {
                num = num * 10 + (*expr - '0');
                expr++;
            }
            push(&operand_stack, num);
        } else if (*expr == '(') {
            push(&operator_stack, '(');
            expr++;
        } else if (*expr == ')') {
            while (top(&operator_stack) != '(') {
                char op = pop(&operator_stack);
                int b = pop(&operand_stack);
                int a = pop(&operand_stack);
                int result = calculate(a, b, op);
                push(&operand_stack, result);
            }
            pop(&operator_stack);
            expr++;
        } else if (*expr == '+' || *expr == '-') {
            while (!is_empty(&operator_stack) && top(&operator_stack) != '(') {
                char op = pop(&operator_stack);
                int b = pop(&operand_stack);
                int a = pop(&operand_stack);
                int result = calculate(a, b, op);
                push(&operand_stack, result);
            }
            push(&operator_stack, *expr);
            expr++;
        } else if (*expr == '*' || *expr == '/') {
            while (!is_empty(&operator_stack) && (top(&operator_stack) == '*' || top(&operator_stack) == '/')) {
                char op = pop(&operator_stack);
                int b = pop(&operand_stack);
                int a = pop(&operand_stack);
                int result = calculate(a, b, op);
                push(&operand_stack, result);
            }
            push(&operator_stack, *expr);
            expr++;
        } else {
            printf("Invalid character\n");
            exit(1);
        }
    }

    while (!is_empty(&operator_stack)) {
        char op = pop(&operator_stack);
        int b = pop(&operand_stack);
        int a = pop(&operand_stack);
        int result = calculate(a, b, op);
        push(&operand_stack, result);
    }

    return top(&operand_stack);
}

int main() {
    char expr[MAX_SIZE];
    printf("Enter an expression: ");
    scanf("%s", expr);
    int result = evaluate(expr);
    printf("Result: %d\n", result);
    return 0;
}

在以上代码中，我们使用了两个栈来实现四则运算的求值。其中，`operand_stack` 用于存储操作数，`operator_stack` 用于存储运算符。具体的求值过程如下：

1. 从左到右遍历表达式的每个字符。

2. 如果字符是数字，则将其解析为整数，并将其压入 `operand_stack` 中。

3. 如果字符是左括号，则将其压入 `operator_stack` 中。

4. 如果字符是右括号，则不断弹出 `operator_stack` 的栈顶元素，直到遇到左括号为止。对于每个弹出的运算符，都从 `operand_stack` 中弹出两个操作数进行计算，将结果压入 `operand_stack` 中。

5. 如果字符是加号或减号，则不断弹出 `operator_stack` 的栈顶元素，直到遇到左括号或空栈为止。对于每个弹出的运算符，都从 `operand_stack` 中弹出两个操作数进行计算，将结果压入 `operand_stack` 中。最后将当前字符压入 `operator_stack` 中。

6. 如果字符是乘号或除号，则不断弹出 `operator_stack` 的栈顶元素，直到遇到加号、减号、左括号或空栈为止。对于每个弹出的运算符，都从 `operand_stack` 中弹出两个操作数进行计算，将结果压入 `operand_stack` 中。最后将当前字符压入 `operator_stack` 中。

7. 如果字符不是数字、左括号、右括号、加号、减号、乘号或除号，则报错并退出程序。

8. 遍历完整个表达式后，不断弹出 `operator_stack` 的栈顶元素，直到空栈为止。对于每个弹出的运算符，都从 `operand_stack` 中弹出两个操作数进行计算，将结果压入 `operand_stack` 中。

9. 最后，`operand_stack` 中剩下的唯一元素就是表达式的值。

以上就是使用栈来实现四则运算的示例代码。

C语言整数的四则运算表达式求值，输入字符串

在C语言中，处理整数的四则运算表达式通常涉及字符串解析和计算。当你从用户那里获取一个包含加减乘除运算符和数字的字符串时，你需要按照以下步骤来进行：

1. **读取并初始化**：
- 使用`fgets()`函数读取一行用户的输入作为字符串。
- 检查是否以空格、等号('=',)或者换行符结束，因为这些都是运算符或表达式的结尾。

2. **处理运算符优先级**：
- 利用栈数据结构，遵循运算符的优先级规则（如先乘除后加减，左括号先于右括号）来存储操作符和数字。

3. **解析字符串**：
- 遍历输入字符串，识别数字（通过检查字符是否为数字字符），并将它们转换成整数。
- 当遇到运算符时，从栈顶取出最近的两个操作数，做相应的运算，并将结果压回栈。

4. **执行计算**：
- 对于每个剩余的操作数，执行与栈顶运算符匹配的运算。
- 最终，栈上剩下的数字就是表达式的最终结果。

5. **错误处理**：
- 如果字符串无法正确解析，例如有未知字符或者不符合数学规定的表达式，需要捕获并报告错误。

以下是简化版的伪代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int calculate(char *expr); // 实现计算函数

int main() {
    char input[100];
    fgets(input, sizeof(input), stdin);
    
    int result = calculate(input);
    printf("Result: %d\n", result);

    return 0;
}

int calculate(char *expr) {
    stack_t operations; // 定义一个栈
    int num1 = 0, num2;
    bool is_num = false;

    for (char c : expr) {
        if (isdigit(c)) {
            if (!is_num) {
                num1 = num1 * 10 + (c - '0');
            } else {
                num2 = num1;
                num1 = 0;
                is_num = true;
            }
        } else if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') {
            if (is_num) {
                operations.push(num2);
                operations.push(is_num ? num1 : num1 / 10); // 根据当前数字位数处理
                num1 = 0;
                is_num = false;
            }
            operations.push(c);
        } else if (c == EOF || c == '\n') {
            if (is_num)
                operations.push(num1);
            return evaluate(operations);
        }
    }

    return evaluate(operations);
}

在这个例子中，`evaluate()`是一个辅助函数用于根据栈中的操作符和数值执行实际的计算，这里省略了细节。记住，这个过程通常会涉及到递归或者复杂的算法来处理嵌套的运算符和括号。