C语言表达式求值

Posted 2023-04-05

用栈结构实现

可以使用两个工作栈。一个称作OPTR,用以存放运算符；另一个称作OPND,用以存放操作数和运算结果。

大哥大姐们快来帮个忙吧。。。。

要是没人回答的话 周末给你找找看 以前写过不知道还在不
运行
按1输入表达式（不用输入＝号）
按2计算
按3输出结果
按4退出

程序如下：

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

#define PLUS 0
#define MINUS 1
#define POWER 2
#define DIVIDE 3
#define LEFTP 4
#define RIGHP 5
#define STARTEND 6
#define DIGIT 7
#define POINT 8

#define NUM 7
#define NO 32767
#define STACKSIZE 20
char a[]='+','-','*','/','(',')','#';
int j,PriorityTable[7][7]= 1, 1,-1,-1,-1, 1, 1,
1, 1,-1,-1,-1, 1, 1,
1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,
1, 1, 1, 1,-1, 1, 1,
-1,-1,-1,-1,-1, 0, NO,
1, 1, 1, 1,NO, 1, 1,
-1,-1,-1,-1,-1,NO, 0
;
int menu(void);
void
InputExpression(char str[])
int len;
printf("Input expression string:\n");
scanf("%s",str);
len=strlen(str);
str[len]='#';
str[len+1]='\0';

int GetCharType(char ch)
int i;
for(i=0;i<NUM;i++) if(ch==a[i]) return(i);
if(ch>='0' && ch<='9') return(DIGIT);
if(ch=='.') return(POINT);
return(-1);

int EXCUTE(char *str,double *Result)

int pp,strlength,topTr,topNd,CharType,OPTR[STACKSIZE],a;
double number,temp,OPND[STACKSIZE];

OPTR[0]=STARTEND;
topTr=1;
topNd=0;
pp=0;
while((str[pp]))
CharType=GetCharType(str[pp]);
switch(CharType)
case -1:
return(0);
case DIGIT:
number=0;
while

(str[pp]>='0' && str[pp]<='9')
number=number*10+(str[pp]-48);
pp++;

if(str[pp]=='.')
temp=10.0;
pp++;
while(str[pp]>='0' && str[pp]<='9')
number=number+(str[pp]-48)/temp;
temp=temp*10;
pp++;


OPND[topNd]=number;
topNd++;
break;
case POINT:
number=0;
temp=10.0;
pp++;
while(str[pp]>='0' && str[pp]<='9')
number=number+(str[pp]-48)/temp;
temp=temp*10;
pp++;

OPND[topNd]=number;printf("%lf",number);
topNd++;
break;

case PLUS:
case MINUS:
case POWER:
case DIVIDE:

int i;
i=PriorityTable[OPTR[topTr-1]][CharType];
if(i==-1)
OPTR[topTr]=CharType;
topTr++;

if(i==1)
while(i==1)

j=OPTR[topTr-1];
if(j==0)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]+OPND[topNd-1];
if(j==1)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]-OPND[topNd-1];
if(j==2)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]*OPND[topNd-1];
if(j==3)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]/OPND[topNd-1];
topNd--;
topTr--;
i=PriorityTable[OPTR[topTr-1]][CharType];

OPTR[topTr]=CharType;topTr++;

pp++;break;

case LEFTP:


OPTR[topTr]=LEFTP;
topTr++;pp++;
break;


case RIGHP:
while(1)
if(OPTR[topTr-1]==LEFTP)topTr--;pp++;break;
else if(OPTR[topTr-1]==STARTEND)return(0);
else
j=OPTR[topTr-1];
if(j==0)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]+OPND[topNd-1];
else if(j==1)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]-OPND[topNd-1];
else if(j==2)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]*OPND[topNd-1];
else if(j==3)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]/OPND[topNd-1];
topNd--;
topTr--;

break;


case STARTEND:

while(OPTR[topTr-1]!=STARTEND)

j=OPTR[topTr-1];
if(j==0)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]+OPND[topNd-1];
else if(j==1)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]-OPND[topNd-1];
else if(j==2)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]*OPND[topNd-1];
else if(j==3)OPND[topNd-2]=OPND[topNd-2]/OPND[topNd-1];
topNd--;
topTr--;


if(topNd==1)
*Result=OPND[0];return(1);

else return(0);



return(1
);

void main()
int num,flag;
double result;
char str[256];
str[0]=0;
while(1)
num=menu();
switch(num)

case 1:
InputExpression(str);
flag=0;
printf("%s\n",str);
getchar();
getchar();
break;

case 2:
if(str[0]==0)
printf("Expresson is Empty!");
getchar();
break;

if(!EXCUTE(str,&result))
printf("The expression has error!\n");
getchar();

else
printf("calulation has finished!\n");
getchar();
flag=1;

break;
case 3:
if(flag)
printf("#%s=%lf\n",str,result);
getchar();
getchar();

break;
case 4:
break;

if(num==4) break;


int menu(void)
int num;
clrscr();
printf("%20c1--input expression\n",' ');
printf("%20c2--calculation expression\n",' ');
printf("%20c3--print result\n",' ');
printf("%20c4--Quit\n",' ');
printf(" please select 1,2,3,4:");
do
scanf("%d",&num);
while(num<1 || num>4);
return(num);

参考资料：LDCQ

参考技术A 按照数据结构书上写的，用算符优先算法就可以了，很简单！

栈在表达式求值中的应用（C语言）

栈在表达式求值中的应用

• 算术表达式由三个部分组成：操作数、运算符、界限符（界限符是必不可少的，
  反映了计算的先后顺序）
• Reverse Polish notation（逆波兰表达式 = 后缀表达式）
• Polish notation（波兰表达式 = 前缀表达式）

中缀、后缀、前缀表达式

中缀表达式	后缀表达式	前缀表达式
运算符在两个操作数中间	运算符在两个操作数后面	运算符在两个操作数前面
a+b	ab+	+ab
a+b+c	ab+c-	-+abc
a+b-c*d	ab+cd*-	-+ab*cd

（一）中缀表达式

（1）中缀表达式转后缀表达式（手算）

• 中缀转后缀的手算方法：
  ① 确定中缀表达式中各个运算符的运算顺序
  ② 选择下一个运算符，按照 「左操作数 右操作数 运算符」 的方式组合成一个新的操作数
  ③ 如果还有运算符没被处理，就继续 ②
  
• 运算顺序不唯一，因此对应的后缀表达式也不唯一。
  
• 私房菜：“左优先”原则，不要FreeStyle，保证手算和机算结果相同
• “左优先”原则：只要左边的运算符能先计算，就优先算左边的
• 运算顺序不唯一，因此对应的后缀表达式也不唯一

（2）中缀表达式转后缀表达式（机算）

• 初始化一个栈，用于保存暂时还不能确定运算顺序的运算符。
• 从左到右处理各个元素，直到末尾。可能遇到三种情况：
  ① 遇到操作数。直接加入后缀表达式。
  ② 遇到界限符。遇到“(”直接入栈；遇到“)”则依次弹出栈内运算符并加入后缀表达式，直到弹出“(”为止。注意：“(”不加入后缀表达式。
  ③ 遇到运算符。依次弹出栈中优先级高于或等于当前运算符的所有运算符，并加入后缀表达式，若碰到“(” 或栈空则停止。之后再把当前运算符入栈。

（3）中缀表达式转前缀表达式（手算）

• 中缀转前缀的手算方法：
  ① 确定中缀表达式中各个运算符的运算顺序
  ② 选择下一个运算符，按照 「运算符 左操作数 右操作数」 的方式组合成一个新的操作数
  ③ 如果还有运算符没被处理，就继续 ②
• "右优先"原则：只要右边的运算符能先计算，就优先算右边的
  
  

（4）中缀表达式的计算（用栈实现）

• 中缀转后缀+后缀表达式->求值两个算法的结合
• 用栈实现中缀表达式的计算：
  初始化两个栈，操作数栈和运算符栈
  若扫描到操作数，压入操作数栈
  若扫描到运算符或界限符，则按照“中缀转后缀”相同的逻辑压入运算符栈（期间也会弹出运算符，每当弹出一个运算符时，就需要再弹出两个操作数栈的栈顶元素并执行相应运算，运算结果再压回操作数栈）
  

（二）后缀表达式

（1）后缀表达式的计算（手算）

• 后缀表达式的手算方法：
  从左往右扫描，每遇到一个运算符，就让运算符前面最近的两个操作数执行对应运算，合体为一个操作数
• 注意：两个操作数的左右顺序
  

（2）后缀表达式的计算（机算）

• 用栈实现后缀表达式的计算：
  ①从左往右扫描下一个元素，直到处理完所有元素
  ②若扫描到操作数则压入栈，并回到①；否则执行③
  ③若扫描到运算符，则弹出两个栈顶元素，执行相应运算，运算结果压回栈顶，回到①
• 注意：先出栈的是“右操作数”
  

（三）前缀表达式

（1）前缀表达式的计算

• 用栈实现前缀表达式的计算：
  ①从右往左扫描下一个元素，直到处理完所有元素
  ②若扫描到操作数则压入栈，并回到①；否则执行③
  ③若扫描到运算符，则弹出两个栈顶元素，执行相应运算，运算结果压回栈顶，回到①