使用算符优先法计算算术表达式的C语言程序设计

"设计一个程序来使用算符优先法对算术表达式求值，该程序需要处理不含变量的整数表达式，并根据给定的算符优先关系进行计算。测试数据包括各种四则混合运算表达式。" 在这个任务中，我们需要设计一个计算程序，它能够接受一个语法正确的算术表达式作为输入，并使用算符优先法进行求值。算符优先法是一种解析技术，它依赖于算术运算符的优先级来确定何时执行哪个运算。在实现这个程序时，我们将使用两个栈：一个用于存储运算符（运算符栈），另一个用于存储运算数（运算数栈）。 首先，我们需要定义一个栈的数据结构，这里使用了顺序栈（SqStack）。栈的初始化（InitStack）包括分配内存空间，设置栈底指针（base）和栈顶指针（top）。同时，栈的大小可以通过 STACK_INIT_SIZE 和 STACK_INCREMENT 进行动态调整。 在计算过程中，我们需要以下几个关键步骤： 1. 读取输入表达式，逐个字符处理。 2. 对于每个字符，如果它是数字，则压入运算数栈；如果它是运算符，则与运算符栈顶的运算符比较优先级。 3. 使用 precede 函数来比较运算符的优先级。该函数返回一个整数值，表示运算符的优先级，根据 '(', ')', '+', '-', '*', '/' 和 '^' 分别赋予不同的优先级。 4. 如果当前运算符的优先级高于或等于栈顶运算符的优先级，将当前运算符压入运算符栈；否则，弹出栈顶运算符，将两个运算数栈顶的元素取出进行运算，结果压回运算数栈，然后再次比较当前运算符与新的栈顶运算符的优先级。 5. 当所有字符处理完毕，运算符栈应仅剩一个运算符，即 '(' 或 ')'。若栈为空或有其他运算符，表示表达式不合法。 6. 弹出最后一个运算符，计算剩余的两个运算数，得到最终结果。 在处理过程中，应该跟踪并打印出运算符栈、运算数栈、输入字符以及主要操作的变化，以便于理解算法的工作原理。测试数据提供了多种不同类型的算术表达式，如 "3*(7-2)"、"8"、"1+2+3+4" 等，可以用来验证程序的正确性。 在程序实现时，还需要考虑边界情况和错误处理，例如当运算符栈为空时尝试弹出运算符，或者当内存分配失败时如何优雅地退出程序。此外，为了提高代码的可读性和可维护性，可以使用函数来封装各个操作，如 Push、Pop 和 GetTop，这些函数分别用于向栈中压入元素、弹出元素以及获取栈顶元素的值。 通过以上步骤，我们可以创建一个能有效处理算术表达式的程序，它遵循算符优先法的规则，正确地计算出给定表达式的值。