C语言实现逆波兰表达式求解及结果输出

资源摘要信息:"逆波兰表达式的求解：输入逆波兰表达式，输出结果" 逆波兰表达式（Reverse Polish Notation，RPN），也称为后缀表达式，是一种省去了括号的算术或逻辑表达式。在逆波兰表达式中，运算符位于与之相关的操作数之后，因此不需要括号来指示运算顺序。逆波兰表达式的求解通常依赖于一个栈结构，当遇到运算符时，从栈中弹出所需数量的操作数进行计算，然后将结果压回栈中。 在C语言中，实现逆波兰表达式求解的基本步骤如下： 1. 初始化一个空栈，用于存放操作数。 2. 从左到右扫描逆波兰表达式。 3. 遇到操作数时，直接将其压入栈中。 4. 遇到运算符时，从栈中弹出所需数量的操作数。例如，如果遇到一个二元运算符（如加、减、乘、除），则弹出两个操作数；如果遇到一元运算符（如正负号），则弹出一个操作数。 5. 对于弹出的操作数执行相应运算，并将运算结果压回栈中。 6. 当表达式扫描完成后，栈顶的元素即为最终结果。 下面是一个使用C语言编写的简单示例程序，用于求解逆波兰表达式： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <ctype.h> #define MAXSIZE 100 typedef struct { int top; int data[MAXSIZE]; } Stack; void initStack(Stack *s) { s->top = -1; } int isEmpty(Stack *s) { return s->top == -1; } int isFull(Stack *s) { return s->top == MAXSIZE - 1; } void push(Stack *s, int value) { if (!isFull(s)) { s->data[++s->top] = value; } else { printf("Stack overflow\n"); } } int pop(Stack *s) { if (!isEmpty(s)) { return s->data[s->top--]; } else { printf("Stack underflow\n"); return -1; } } int isOperator(char c) { return c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/'; } int precedence(char operator) { switch (operator) { case '+': case '-': return 1; case '*': case '/': return 2; default: return 0; } } int operate(int a, int b, char operator) { switch (operator) { case '+': return a + b; case '-': return a - b; case '*': return a * b; case '/': return a / b; default: return 0; } } int evaluateRPN(char* expression) { Stack s; initStack(&s); int i, value1, value2, result; char token[10]; i = 0; while (expression[i] != '\0') { if (isdigit(expression[i])) { int num = 0; while (isdigit(expression[i])) { num = num * 10 + (expression[i] - '0'); i++; } push(&s, num); } else if (expression[i] == ' ') { i++; } else { strcpy(token, &expression[i]); i += strlen(token); if (strlen(token) == 1 && isOperator(token[0])) { value2 = pop(&s); value1 = pop(&s); result = operate(value1, value2, token[0]); push(&s, result); } } } return pop(&s); } int main() { char expression[] = "3 4 + 2 * 7 /"; printf("Result: %d\n", evaluateRPN(expression)); return 0; } ``` 该程序首先定义了一个栈结构和相关的栈操作函数，然后定义了判断运算符、运算符优先级、执行运算的函数。`evaluateRPN` 函数是求解逆波兰表达式的核心函数，它通过逐个读取表达式中的字符来决定是将操作数压栈还是进行计算。最后，在 `main` 函数中调用 `evaluateRPN` 函数并输出结果。 知识点： - 逆波兰表达式（RPN）的定义和特点 - 栈（Stack）的数据结构及其在RPN求解中的应用 - C语言中栈的操作实现，包括初始化、判断空栈、判断栈满、压栈和出栈 - 字符串处理技巧，如读取单个字符、跳过空格和运算符识别 - 二元运算符和一元运算符的概念及其处理 - 表达式求值的算法和流程控制 - 使用结构体定义数据类型，函数封装和模块化编程