用C语言创建一个栈创建顺序栈的结构、出栈、入栈、判栈空、栈满并实现加、减、乘、除功能并输入一中缀表达式转换为后缀表达式并计算其值
时间: 2023-12-20 13:05:41 浏览: 72
好的,我来为您解答。
首先,我们需要定义顺序栈的结构体:
```
#define MAXSIZE 100 // 栈的最大容量
typedef struct {
int data[MAXSIZE]; // 栈的数据域
int top; // 栈顶指针
} SqStack;
```
其中,`data`数组用于存储栈中的元素,`top`指针指向栈顶元素的下标。
接下来,我们可以实现栈的入栈、出栈、判栈空、栈满等操作:
```
// 初始化栈
void initStack(SqStack *s) {
s->top = -1; // 栈顶指针初始化为-1,表示空栈
}
// 判断栈空
int isEmpty(SqStack *s) {
return s->top == -1;
}
// 判断栈满
int isFull(SqStack *s) {
return s->top == MAXSIZE - 1;
}
// 入栈
int push(SqStack *s, int x) {
if (isFull(s)) { // 栈满
return 0;
}
s->top++; // 栈顶指针加1
s->data[s->top] = x; // 将元素x入栈
return 1;
}
// 出栈
int pop(SqStack *s, int *x) {
if (isEmpty(s)) { // 栈空
return 0;
}
*x = s->data[s->top]; // 取出栈顶元素
s->top--; // 栈顶指针减1
return 1;
}
```
现在我们可以实现加、减、乘、除四种运算:
```
// 加法
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
// 减法
int sub(int a, int b) {
return a - b;
}
// 乘法
int mul(int a, int b) {
return a * b;
}
// 除法
int div(int a, int b) {
return a / b;
}
```
接下来,我们需要将中缀表达式转换为后缀表达式。这里我们可以借助栈来实现。具体过程如下:
1. 从左到右扫描中缀表达式;
2. 遇到操作数时,直接输出(或存入数组);
3. 遇到运算符时,比较其与栈顶运算符的优先级:
1. 如果栈为空或栈顶运算符为左括号“(”,则直接将该运算符入栈;
2. 如果该运算符优先级比栈顶运算符优先级高,也将其入栈;
3. 否则,将栈顶运算符弹出并输出(或存入数组),再次转到(3)与新的栈顶运算符比较优先级,直到运算符入栈;
4. 遇到括号时:
1. 如果是左括号“(”,直接入栈;
2. 如果是右括号“)”,则依次弹出栈顶运算符并输出(或存入数组),直到遇到左括号为止,此时将左括号弹出但不输出(或不存入数组)。
根据上述算法,我们可以实现中缀表达式转换为后缀表达式:
```
int isOperator(char c) {
return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/';
}
int priority(char c) {
if (c == '+' || c == '-') {
return 1;
} else if (c == '*' || c == '/') {
return 2;
}
return 0;
}
void infixToPostfix(char *infix, char *postfix) {
SqStack s;
initStack(&s);
int i = 0, j = 0;
while (infix[i] != '\0') {
if (!isOperator(infix[i]) && infix[i] != '(' && infix[i] != ')') {
postfix[j++] = infix[i];
} else if (infix[i] == '(') {
push(&s, infix[i]);
} else if (infix[i] == ')') {
char c;
while (pop(&s, &c) && c != '(') {
postfix[j++] = c;
}
} else {
char c;
while (!isEmpty(&s) && peek(&s, &c) && priority(c) >= priority(infix[i])) {
pop(&s, &c);
postfix[j++] = c;
}
push(&s, infix[i]);
}
i++;
}
while (!isEmpty(&s)) {
char c;
pop(&s, &c);
postfix[j++] = c;
}
postfix[j] = '\0';
}
```
最后,我们可以实现后缀表达式的计算。具体过程如下:
1. 从左到右扫描后缀表达式;
2. 遇到操作数时,将其压入栈中;
3. 遇到运算符时,弹出栈顶的两个操作数,并将运算结果压入栈中。
根据上述算法,我们可以实现后缀表达式的计算:
```
int calculate(char *postfix) {
SqStack s;
initStack(&s);
int i = 0;
while (postfix[i] != '\0') {
if (!isOperator(postfix[i])) {
push(&s, postfix[i] - '0');
} else {
int b, a;
pop(&s, &b);
pop(&s, &a);
switch (postfix[i]) {
case '+': push(&s, add(a, b)); break;
case '-': push(&s, sub(a, b)); break;
case '*': push(&s, mul(a, b)); break;
case '/': push(&s, div(a, b)); break;
}
}
i++;
}
int result;
pop(&s, &result);
return result;
}
```
完整代码如下:
阅读全文