Question

C语言编程（数据结构）:表达式求值

就是运行后，输入一个表达式自动求值（+，-，*，/ 自动区分先后算法），谢谢了``
一定要附带基本思路，本人对C很不懂，所以```谢了``

Answer 1

/*在TC2 和 VC6下都可以顺利运行。
做了一个下午。一定要用我这个噢。
有简单的输入错误检测。有完整的说明和
注释*/

#include<stdio.h> /*库文件包含*/
#include<string.h> /*用于字符串操作*/
#include<stdlib.h> /*用于exit函数*/

/**************************************************************************
int check(char *c)
输入参数：
char *c: 输入的字符串
返回参数：
0：字符串中有不符合规定的字符
1: 字符串字符符合规定，没有不符合规定的字符.
功能：
检查字符串中有否除了 0-9, +,-,*,/,(,),之外的其他字符，
如果有，则返回0, 表示出现错误。
若没有，则返回1,表式字符串符合规定。
**************************************************************************/
int check(char *c)
{
int k=0;
while(*c!='\0')
{
if((*c>='0' && *c<='9') || *c=='+' ||
*c=='-' || *c=='*' || *c=='/' ||
*c=='.' || *c=='(' || *c==')' )
{

}
else
{
printf("input error, there have the char not the math expression char!\n");
return 0;
}

if(*c=='(')
k++;
else if(*c==')')
k--;

c++;
}
if(k!=0)
{
printf("input error, there is not have correct bracket '()'!\n");
return 0;
}
return 1;
}

/**************************************************************************
void move(char *f, double *s,int p)

输入参数：
char *f : 运算符数组
double *s: 数值数组
int p: 当前运算符数组位置。
返回参数:
无
功能：
将当前已经完成运算的运算符消去，同时将数值数组的位置调整以进行下一次运算。
传入值p若为3
则当前符号的数组位置为3.
f[3]=f[3+1].......f[len-2]=f[len-1] f[len-1]='\0';
s[i]=s[i+1].......s[len-1]=s[len] 因为数值比运算符多一个。
***************************************************************************/

void move(char *f, double *s,int p)
{
int i=0,len=strlen(f);
for(i=p; i<len; i++) /*将已经运算过的符号，空出来的位置用后面的符号来填充，*/
{ /*即把乘和除号的位置用后面的加和减号填充*/
f[i]=f[i+1];
s[i]=s[i+1];
}
s[i]=s[i+1];
f[len-1]='\0';
}
/**************************************************************************
double convnum(char *c)
输入参数：
char *c :由数字和小数点组成的字符，用以转换成double型的数值。
返回参数：
num:返回转换好的值。
功能：
将输入的字符串先将其小数点以前的部分复制到temp[]数组中，
若有小数点，则将小数点之后的数值，也就是小数部分先进行计算,值存入num中
计算完成后，再对整数部分进行计算，值加上小数部分的值，存入num中。
***************************************************************************/
double convnum(char *c)
{
double num=0.0;
double a=1.0;
int i=0,p=0,len=0;
char temp[100];
int tempi=0;
int start=0;
int f=1; /*正负符号指示器，若为1则为正数，为－1，此数为负数*/

len=strlen©;

if(c[0]=='-')
{
start=1;
f=-1;
}
for(i=start; i<len; i++)
{
if(c[i]=='.')
{
p=i;
break;
}
temp[tempi++]=c[i]; /*将整数部分复制到temp[]中*/
}
temp[tempi]='\0';

if(p!=0)
{
for(i=p+1;i<len;i++) /*将小数部分计算出来*/
{
if(c[i]=='.') /*如果有多余的小数点，则表示输入错误*/
{
printf("there is more that one dot '.' in number!error!\n");
exit(0);
}
a=a*0.1;
num+=(a*(c[i]-48));
}
}

a=1.0;

len=strlen(temp); /*计算整数部分*/
for(i=len-1;i>=0; i--)
{
num=num+(a*(temp[i]-48));
a*=10;
}

num=num*f;
return num;
}

/**************************************************************************
double good(char *c)
输入参数：
char *c :即将进行运算的字符串型数学表达式。如3.5+(2*3/5)
返回参数：
s[0]:计算结果将放入s[0]中
功能：
将输入的字符串中的数字分别调用convnum(char *c)函数进行数值变换，再将其依
次存入doulbe s[i]中，将加减乘除运算符依次存入字符串符号数组 char f[i]中，
然后如果遇到括号，则将括号内的字符串存入另一字符数组中，然后用此
good(char *c) 递归函数进行递归运算。 然后根据先乘除，后加减的顺序对已
存入数组的数值根 据存入字符串符号数组的运算符进行运算。结果存入s[0]中。
返回最终结果。
***************************************************************************/
double good(char *c) /*可递归函数*/
{ /*取得数值字符串，并调用convnum转换成double*/
char g[100],number[30]; /*g,保存当前的表达式串,number保存一个数的所有字符*/
char f[80]; /*保存所有的符号的堆栈*/
int fi=0; /*保存符号的位置指针*/
double s[80]; /*保存当前所有的数的一个堆栈*/
int si=0; /*保存数字位置指针*/
int k=0; /* 若k=1则表示有一对括号*/
int num=0,i=0; /*num保存新括号内的字符数,i 保存number里的字符位置*/
int cc=0; /*乘除符号数量*/
int jj=0; /*加减符号数量*/

while(*c!='\0')/*当p==1 和k==0时，表示已经把括号里的内容全部复制到g[100]中了*/
{
k=0;
num=0;

switch(*c)
{
case '+': /*当前字符为+-乘除时则表示*/
case '-':
case '*':
case'/':
f[fi++]=*c;
if(*c=='*' || *c=='/')
cc++;
else
jj++;
if(*(c-1)!=')')
{
number[i]='\0';
i=0;/*完成一个数字的复制，其位置指针i=0*/

s[si++]=convnum(number);
}
break;
case'(': /*有括号，则将当前括号作用范围内的全部字符保存，作为*/
k++; /*一个新的字符表达式进行递归调用good函数计算。*/
while(k>0)
{
c++;
g[num]=*c;
num++;
if(*c==')')
{
k--;
}
else if(*c=='(')
{
k++;
}
}
g[num-1]='\0';
num=0;/*完成一个括号内容的复制，其位置指针num=0*/
s[si++]=good(g);
break;
default:
number[i++]=*c;

if(*(c+1)=='\0')
{ number[i]='\0';
s[si++]=convnum(number);
}
break;
}

c++;
}

f[fi]='\0';

i=0;
while(cc>0)
{
switch(f[i])
{
case '*': cc--;
s[i+1]=s[i]*s[i+1];
move(f,s,i);
break;
case '/': cc--;
s[i+1]=s[i]/(float)s[i+1];
move(f,s,i);
break;
default:
i++;
break;
}
}

i=0;
while(jj>0)
{
switch(f[i])
{
case '+': s[i+1]=s[i]+s[i+1];
jj--;
move(f,s,i);
break;
case '-': s[i+1]=s[i]-s[i+1];
jj--;
move(f,s,i);
break;
default:
printf("operator error!");
break;
}
}

return s[0];
}

void main()
{
char str[100];
double sum=0;
int p=1;

while(1)
{
printf("enter expression: enter 'exit' end of program\n");
scanf("%s",str);
p=strcmp(str,"exit");
if(p==0)
break;
p=check(str);

if(p==0)
continue;
sum=good(str);
printf("%s=%f",str,sum);
printf("\n");
}
printf("good bye!\n");
}

例：
enter expression: enter 'exit' end of program
3.5+(12.3*15+8-(3/2+1))*2+(3.2*3-5)/6(输入)
3.5+(12.3*15+8-(3/2+1))*2+(3.2*3-5)/6=384.266667
enter expression: enter 'exit' end of program
china(输入)
input error, there have the char not the math expression char!
enter expression: enter 'exit' end of program
exit(输入)
good bye!

Answer 2

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <conio.h>
#include<string.h>
#define STACK_INIT_SIZE 100

typedef struct
{
char a;//定义结构体
}SElemType;

typedef struct
{
SElemType *base;
SElemType *top;
int stacksize;
}Sqstack;//定义栈

int InitStack(Sqstack &S)//初始化栈
{
S.base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));
S.top = S.base ;
S.stacksize =STACK_INIT_SIZE;
return 1;
}

char GetTop(Sqstack S)//得到栈顶元素
{
char c;
//if(S.top ==S.base )
//return 0;
c=(S.top-1)->a ;
return c;
}

void Push(Sqstack &S,char c)//放入元素
{
//SElemType e;
//e.a = c;
(S.top)->a=c;
S.top ++;
}

char Pop(Sqstack &S)//取出栈顶元素
{
char c;
S.top=--S.top;
c=(S.top)->a ;
return c;
}

char Precede(char c1,char c2)//比较运算的优先级
{
char c;
if (c1=='+'||c1=='-')
{
if (c2=='*'||c2=='/'||c2=='(')
c='<';
else
c='>';
}
else if (c1=='*'||c1=='/')
{
if (c2=='(')
c='<';
else
c='>';
}
else if(c1=='(')
{
if (c2==')')
c='=';
else if(c2=='#')
c='>';
else
c='<';
}
else if(c1==')')
{
if (c2=='(')
c='=';
else
c='<';
}
else if(c1=='#')
{
if (c2==')'||c2=='(')
c='=';
else
c='<';
}
return c;
}

int Oprate(int a,char theta,int b)//区分运算符进行计算
{
int n;
//printf("计算式为:\n");
//printf("%d,%s,%d",a,theta,b);
switch (theta)
{
case '+':
n=a+b;
break;
case '-':
n=a-b;
break;
case '*':
n=a*b;
break;
case '/':
n=a/b;
break;
}
return n;
}

int In(char c)
{
char op[8]={'+','-','*','/','(',')','#'};
int i;
for(i=0;i<8;i++)
if (c==op[i])
{
return 1;break;
}
return 0;
}

int EvaluateExpression()
{ /*有两个栈，一个用来放数字，一个用来存放运算符*/
Sqstack OPTR;
Sqstack OPND;
char c,x,theta;
int a,b;
InitStack(OPTR);
Push(OPTR,'#');
InitStack(OPND);
printf("请输入算术表达式：\n");
c=getchar();
while(c!='#'||GetTop(OPTR)!='#')
{
if(!In(c))
{
Push(OPND,c);
c=getchar();
}
else
switch(Precede(GetTop(OPTR),c))
{
case '<':
Push(OPTR,c);
c=getchar();
break;
case '=':
x=Pop(OPTR);
c = getchar();
break;
case '>':
theta=Pop(OPTR);
b=Pop(OPND);
b=b-48;
a=Pop(OPND);
a=a-48;
Push(OPND,char(Oprate(a,theta,b)+48));
break;
}

}
return int(GetTop(OPND)-48);
}

void main()
{
int t;
t = EvaluateExpression();
printf("%d",t);
}
基本思路是：建立两个栈，分别存放表达式中的数字和运算符，然后通过比较运算符的优先级，来进行优先计算，将得到的结果存入数字栈中，继续下一个优先级的计算，直到最后数字栈只剩“#”。