数据结构表达式求值c语言

数据构中的表达式求值是一个常见的问题，可以使用C语言来实现。通过使用算符优先法，可以解析和计算算术表达式。算符优先法是一种基于运算符优先级的算法，用于确定操作符的顺序和操作数的计算顺序。

在C语言中，可以通过使用栈来实现算符优先法求值算法。具体步骤如下：
1. 创建两个栈，一个用于存储运算符的栈（称为操作符栈），一个用于存储操作数的栈（称为操作数栈）。
2. 从左到右扫描表达式的每个字符。
3. 如果遇到操作数（数字），则将其推入操作数栈。
4. 如果遇到操作符，则与操作符栈顶元素比较优先级：
- 如果操作符栈为空，或者操作符的优先级高于操作符栈顶元素，则将操作符推入操作符栈。
- 否则，将操作符栈顶元素弹出，同时从操作数栈中弹出两个操作数，进行计算，并将结果推入操作数栈。然后将当前操作符推入操作符栈。
5. 如果遇到左括号，则将其推入操作符栈。
6. 如果遇到右括号，则从操作符栈中弹出操作符，同时从操作数栈中弹出两个操作数，进行计算，并将结果推入操作数栈，直到遇到左括号为止。
7. 重复步骤2-6，直到表达式的所有字符扫描完毕。
8. 最后，将操作符栈中的操作符依次弹出，同时从操作数栈中弹出两个操作数，进行计算，并将结果推入操作数栈，直到操作符栈为空。
9. 最终，操作数栈中的唯一元素即为表达式的求值结果。

这样，就可以通过C语言实现对表达式的求值。

相关问题

数据结构表达式求值C语言代码

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

// 定义栈结构体
typedef struct {
int top;
int *data;
} Stack;

// 初始化栈
void initStack(Stack *s, int size) {
s->top = -1;
s->data = (int *)malloc(size * sizeof(int));
}

// 入栈
void push(Stack *s, int x) {
s->top++;
s->data[s->top] = x;
}

// 出栈
int pop(Stack *s) {
int x = s->data[s->top];
s->top--;
return x;
}

// 获取栈顶元素
int peek(Stack *s) {
return s->data[s->top];
}

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

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

// 判断当前字符是否为操作符
int isOperator(char c) {
return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/';
}

// 获取操作符的优先级
int getPriority(char c) {
if (c == '*' || c == '/') {
return 2;
} else if (c == '+' || c == '-') {
return 1;
} else {
return 0;
}
}

// 对表达式进行求值
int evaluate(char *expression) {
Stack *numberStack = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
Stack *operatorStack = (Stack *)malloc(sizeof(Stack));
initStack(numberStack, strlen(expression));
initStack(operatorStack, strlen(expression));
int i = 0;
while (expression[i] != '\0') {
if (isDigit(expression[i])) {
int number = 0;
while (isDigit(expression[i])) {
number = number * 10 + (expression[i] - '0');
i++;
}
push(numberStack, number);
} else if (isOperator(expression[i])) {
while (!isEmpty(operatorStack) && getPriority(peek(operatorStack)) >= getPriority(expression[i])) {
int b = pop(numberStack);
int a = pop(numberStack);
char op = pop(operatorStack);
int result;
if (op == '+') {
result = a + b;
} else if (op == '-') {
result = a - b;
} else if (op == '*') {
result = a * b;
} else {
result = a / b;
}
push(numberStack, result);
}
push(operatorStack, expression[i]);
i++;
} else {
i++;
}
}
while (!isEmpty(operatorStack)) {
int b = pop(numberStack);
int a = pop(numberStack);
char op = pop(operatorStack);
int result;
if (op == '+') {
result = a + b;
} else if (op == '-') {
result = a - b;
} else if (op == '*') {
result = a * b;
} else {
result = a / b;
}
push(numberStack, result);
}
int result = pop(numberStack);
free(numberStack);
free(operatorStack);
return result;
}

int main() {
char expression[100];
printf("请输入表达式：");
scanf("%s", expression);
int result = evaluate(expression);
printf("表达式的值为：%d\n", result);
return 0;
}

数据结构实现表达式求值c语言

在C语言中，可以使用栈来实现表达式求值。具体步骤如下：

1. 定义两个栈，一个用于存储操作数，一个用于存储运算符。
2. 从左到右遍历表达式中的每个元素，如果是操作数，则将其压入操作数栈中；如果是运算符，则将其与运算符栈顶元素进行比较，如果优先级较高，则将其压入运算符栈中；否则，将运算符栈顶元素弹出，与操作数栈顶的两个元素进行运算，并将结果压入操作数栈中，直到当前运算符可以压入运算符栈中。
3. 当表达式遍历完毕后，如果运算符栈中还有元素，则依次弹出运算符栈顶元素，并将操作数栈顶的两个元素进行运算，并将结果压入操作数栈中，直到运算符栈为空。
4. 最终，操作数栈中只剩下一个元素，即为表达式的值。

下面是一个简单的实现示例：

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

#define MAX_SIZE 100

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

void init(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

int is_empty(Stack *s) {
    return s->top == -1;
}

int is_full(Stack *s) {
    return s->top == MAX_SIZE - 1;
}

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

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

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

int priority(char op) {
    switch (op) {
        case '+':
        case '-':
            return 1;
        case '*':
        case '/':
            return 2;
        case '(':
            return 0;
        default:
            printf("Invalid operator: %c\n", op);
            exit(1);
    }
}

int evaluate(char *expr) {
    Stack opnd, optr;
    init(&opnd);
    init(&optr);
    while (*expr) {
        if (isdigit(*expr)) {
            int num = 0;
            while (isdigit(*expr)) {
                num = num * 10 + (*expr - '0');
                expr++;
            }
            push(&opnd, num);
        } else if (*expr == '(') {
            push(&optr, '(');
            expr++;
        } else if (*expr == ')') {
            while (peek(&optr) != '(') {
                char op = pop(&optr);
                int b = pop(&opnd);
                int a = pop(&opnd);
                switch (op) {
                    case '+':
                        push(&opnd, a + b);
                        break;
                    case '-':
                        push(&opnd, a - b);
                        break;
                    case '*':
                        push(&opnd, a * b);
                        break;
                    case '/':
                        push(&opnd, a / b);
                        break;
                }
            }
            pop(&optr);
            expr++;
        } else if (*expr == '+' || *expr == '-' || *expr == '*' || *expr == '/') {
            while (!is_empty(&optr) && priority(*expr) <= priority(peek(&optr))) {
                char op = pop(&optr);
                int b = pop(&opnd);
                int a = pop(&opnd);
                switch (op) {
                    case '+':
                        push(&opnd, a + b);
                        break;
                    case '-':
                        push(&opnd, a - b);
                        break;
                    case '*':
                        push(&opnd, a * b);
                        break;
                    case '/':
                        push(&opnd, a / b);
                        break;
                }
            }
            push(&optr, *expr);
            expr++;
        } else {
            printf("Invalid character: %c\n", *expr);
            exit(1);
        }
    }
    while (!is_empty(&optr)) {
        char op = pop(&optr);
        int b = pop(&opnd);
        int a = pop(&opnd);
        switch (op) {
            case '+':
                push(&opnd, a + b);
                break;
            case '-':
                push(&opnd, a - b);
                break;
            case '*':
                push(&opnd, a * b);
                break;
            case '/':
                push(&opnd, a / b);
                break;
        }
    }
    return pop(&opnd);
}

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