Question

用Python3实现表达式求值

Answer 1

include <malloc.h> #include <stdio.h> #include <ctype.h>//判断是否为字符的函数的头文件 #define maxsize 100 typedef int elemtype; typedef struct sqstack sqstack;//由于sqstack不是一个类型 而struct sqstack才是 char ch[7]=;//把符号转换成一个字符数组 int f1[7]=;//栈内元素优先级 int f2[7]=;//栈外的元素优先级 struct sqstack { elemtype stack[maxsize]; int top; }; void Initstack(sqstack *s) { s->top=0; } void Push(sqstack *s,elemtype x) { if(s->top==maxsize-1) printf("Overflow\n"); else { s->top++; s->stack[s->top]=x; } } void Pop(sqstack *s,elemtype *x) { if(s->top==0) printf("underflow\n"); else { *x=s->stack[s->top]; s->top--; } } elemtype Gettop(sqstack s) { if(s.top==0) { printf("underflow\n"); return 0; } else return s.stack[s.top]; } elemtype f(char c) { switch(c) { case '+': return 0; case '-': return 1; case '*': return 2; case '/': return 3; case '(': return 4; case ')': return 5; default: return 6; } } char precede(char c1,char c2) { int i1=f(c1); int i2=f(c2);//把字符变成数字 if(f1[i1]>f2[i2])//通过原来设定找到优先级 return '>'; else if(f1[i1]<f2[i2]) return '<'; else return '='; } int Operate(elemtype a,elemtype theta,elemtype b) { int sum; switch(theta) { case 0: sum=a+b; break; case 1: sum=a-b; break; case 2: sum=a*b; break; default: sum=a/b; } return sum; } EvaluateExpression() { char c; int i=0,sum=0; int k=1,j=1;//设置了开关变量 elemtype x,theta,a,b; sqstack OPTR,OPND; Initstack(&OPTR); Push(&OPTR,f('#'));//0压入栈 Initstack(&OPND); c=getchar(); if(c==ch[2]||c==ch[3]||c==ch[5]||c==ch[6])//先对＋和-的情况忽略和左括号的情况 { printf("错误1 \n"); k=0; return 0; } if(c==ch[0]) c=getchar();//如果是＋，把它覆盖 if(c==ch[1]) { j=0; c=getchar();//也把－号覆盖 } while(c!='#'||ch[Gettop(OPTR)]!='#') { if(isdigit(c)) { sum=0; while(isdigit(c)) { if(!j) { sum=sum*10-(c-'0');//实现了数字串前面有负号（之前是：sum=-(sum*10)-(c-'0')结果是－12＋13＝21） } else sum=sum*10+(c-'0'); c=getchar(); } Push(&OPND,sum);//如果还是数字先不压栈，把数字串转化成十进制数字再压栈 j=1; } else if(k) { switch(precede(ch[Gettop(OPTR)],c)) { case'<': Push(&OPTR,f(c));//把它们整型化 c=getchar(); if(c==ch[0]||c==ch[1]||c==ch[2]||c==ch[3]||c==ch[5]||c=='\n')//要除去下个是‘（’的情况 也把以运算符归到这里来 { printf("出错2\n"); k=0; return 0;//加了开关变量和返回0的值使程序更以操作 } break; case'=': Pop(&OPTR,&x); c=getchar(); if(c==ch[0]||c==ch[1]||c==ch[2]||c==ch[3]||c==ch[5]||c=='\n')//把ch[6]的情况也忽略了但此时并没有注意到右括号后面右运算符的情况 { printf("出错2\n"); k=0; return 0; } break; case'>': Pop(&OPTR,&theta); Pop(&OPND,&b); Pop(&OPND,&a);//注意这里是谁先出栈 Push(&OPND,Operate(a,theta,b)); break; } } }//在这里判断是否以运算符结束是不对的 return(Gettop(OPND)); } main() { int result; printf("输入你的算术表达式：\n"); result=EvaluateExpression(); printf("结果是 :%d\n",result); return 0; } : 本计算器利用堆栈来实现。 1、定义后缀式计算器的堆栈结构 因为需要存储的单元不多，这里使用顺序栈，即用一维数组来模拟堆栈： #define MAX 100 int stack[MAX]; int top=0; 因此程序中定义了长度为MAX的一维数组，这里MAX用宏定义为常数100，我们可以修改宏定义而重新定义堆栈的大小。 整型数据top为栈顶指示，由于程序开始时堆栈中并无任何数据元素，因此top被初始化为0。 2、存储后缀式计算器的运算数 我们定义了堆栈stack[MAX]后，就可以利用入栈操作存储先后输入的两个运算数。 下面看一下是如何实现的： int push(int i) /*存储运算数，入栈操作*/ { if(top<MAX) { stack[++top]=i; /*堆栈仍有空间，栈顶指示上移一个位置*/ return 0; } else /*堆栈已满，给出错误信息，返回出错指示*/ { printf("The stack is full"); return ERR; } } 我们在调用函数push时，如果它的返回值为0，说明入栈操作成功；否则，若返回值为ERR(在程序中说明为-1)，说明入栈操作失败。 3、从堆栈中取出运算数 当程序中读完了四则运算符后，我们就可以从堆栈中取出已经存入的两个运算数，构成表达式，计算出结果。取出运算数的函数采用的正是出栈算法。在本例中，实现该算法的函数 为pop(): int pop(); /*取出运算数，出栈操作*/ { int var; /*定义待返回的栈顶元素*/ if(top!=NULL) /*堆栈中仍有数据元素*/ { var=stack[top--]; /*堆栈指示下移一个位置*/ return var; } else /*堆栈为空，给出错误信息，并返回出错返回值*/ printf("The stack is cmpty!\n"); return ERR; } 同样，如果堆栈不为空，pop()函数返回堆栈顶端的数据元素，否则，给出栈空提示，并返回错误返回值ERR。 4、设计完整的后缀式计算器 有了堆栈存储运算数，后缀式计算器的设计就很简单了。程序首先提示用户输入第一个运算数，调用push()函数存入堆栈中；而后提示用户输入第二个运算数，同样调用push()函数存入堆栈中。接下来，程序提示用户输入+,-,*,/四种运算符的一种，程序通过switch_case结构判断输入运算符的种类，转而执行不同的处理代码。以除法为例，说明程序的执行流程： case '/': b=pop(); a=pop(); c=a/b; printf("\n\nThe result is %d\n",c); printf("\n"); break; 程序判断用户输入的是除号后，就执行上述代码。首先接连两次调用pop()函数从堆栈中读出先前输入的运算数，存入整型数a和b中；然后执行除法运算，结果存入单元c中。这时需要考虑究竟谁是被除数，谁是除数。由于开始我们先将被除数入栈，根据堆栈“先进后出”的原则，被除数应该是第二次调用pop()函数得到的返回值。而除数则是第一次调用pop()函数得到的返回值。 最后程序打印出运算结果，并示提示用户是否继续运行程序： printf("\t Continue?(y/n):"); l=getche(); if(l=='n') exit(0); 如果用户回答是"n"，那么结束程序，否则继续循环。 完整的程序代码如下： #include<stdio.h> #include<conio.h> #include<stdlib.h> #define ERR -1 #define MAX 100 /*定义堆栈的大小*/ int stack[MAX]; /*用一维数组定义堆栈*/ int top=0; /*定义堆栈指示*/ int push(int i) /*存储运算数,入栈操作*/ { if(top<MAX) { stack[++top]=i; /*堆栈仍有空间，栈顶指示上移一个位置*/ return 0; } else { printf("The stack is full"); return ERR; } } int pop() /*取出运算数，出栈操作*/ { int var; /*定义待返回的栈顶元素*/ if(top!=NULL) /*堆栈中仍有元素*/ { var=stack[top--]; /*堆栈指示下移一个位置*/ return var; /*返回栈顶元素*/ } else printf("The stack is empty!\n"); return ERR; } void main() { int m,n; char l; int a,b,c; int k; do{ printf("\tAriothmatic Operate simulator\n"); /*给出提示信息*/ printf("\n\tPlease input first number:"); /*输入第一个运算数*/ scanf("%d",&m); push(m); /*第一个运算数入栈*/ printf("\n\tPlease input second number:"); /*输入第二个运算数*/ scanf("%d",&n); push(n); /*第二个运算数入栈*/ printf("\n\tChoose operator(+/-/*//):"); l=getche(); /*输入运算符*/ switch(l) /*判断运算符，转而执行相应代码*/ { case '+': b=pop(); a=pop(); c=a+b; printf("\n\n\tThe result is %d\n",c); printf("\n"); break; case '-': b=pop(); a=pop(); c=a-b; printf("\n\n\tThe result is %d\n",c); printf("\n"); break; case '*': b=pop(); a=pop(); c=a*b; printf("\n\n\tThe result is %d\n",c); printf("\n"); break; case '/': b=pop(); a=pop(); c=a/b; printf("\n\n\tThe result is %d\n",c); printf("\n"); break; } printf("\tContinue?(y/n):"); /*提示用户是否结束程序*/ l=getche(); if(l=='n') exit(0); }while(1); } : #include <stdio.h> #include <conio.h> #include <malloc.h> #include <stdlib.h> #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define OVERFLOW -2 typedef int Status; #define STACK_INIT_SIZE 100 //初始分配量 #define STACKINCREMENT 10 //存储空间的分配增量 typedef char ElemType; typedef ElemType OperandType; //操作数 typedef char OperatorType; typedef struct { ElemType *base; ElemType *top; int stacksize; }SqStack; Status InitStack(SqStack &S) { //构造一个空栈S S.base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType)); if(!S.base) exit (OVERFLOW); S.top = S.base; S.stacksize = STACK_INIT_SIZE; return OK; } Status GetTop(SqStack S){ ElemType e; if (S.top == S.base) return ERROR; e = *(S.top-1); return e; } Status Push (SqStack &S,ElemType e) { //插入元素e为新的栈顶元素 if (S.top - S.base >= S.stacksize){ S.base = (ElemType *) realloc ( S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType)); if(!S.base) exit (OVERFLOW); S.top = S.base + S.stacksize; S.stacksize += STACKINCREMENT; } *S.top++ = e; return OK; } Status Pop (SqStack &S,ElemType &e){ //若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR if(S.top == S.base) return ERROR; e = * --S.top; return OK; } char In(char c,char OP[]) { if(c>=35 && c<=47) return 1; else return 0; } char OP[8]=; int m[7][7]={1,1,2,2,2,1,1, 1,1,2,2,2,1,1, 1,1,1,1,2,1,1, 1,1,1,1,2,1,1, 2,2,2,2,2,0,-1, 1,1,1,1,-1,1,1, 2,2,2,2,2,-1,0};//1 > 2 < 0 = -1 不存在 char Precede(char i,char j) { int a,b; char *p; for(p=OP,a=0;*p!='\0';p++,a++) if(*p==i) break; for(p=OP,b=0;*p!='\0';p++,b++) if(*p==j) break; if(m[a][b]==1) return '>'; else if(m[a][b]==2) return '<'; else if(m[a][b]==0) return '='; else return 'O'; } char Operate(char a,char theta,char b) { if(a>47) a=atoi(&a); if(b>47) b=atoi(&b); switch(theta) { case '+': return a+b; break; case '-': return a-b; break; case '*': return a*b; break; case '/': return a/b; break; } } OperandType EvaluateExpression() { SqStack OPTR,OPND; OperandType a,b,c; OperatorType theta; InitStack(OPTR); Push(OPTR,'#'); InitStack(OPND); c=getchar(); while (c!='#' || GetTop(OPTR)!='#') { if (!In(c,OP)) else switch(Precede(GetTop(OPTR),c)) { case '<' : Push(OPTR,c); c = getchar(); break; case '=' : Pop(OPTR,c); c = getchar(); break; case '>' : Pop(OPTR,theta); Pop(OPND,b); Pop(OPND,a); Push(OPND,Operate(a,theta,b)); break; } } return GetTop(OPND); } void main() { printf("(以#为结束符)\n"); printf("请输入：\n"); int a; a=(int)EvaluateExpression(); printf("%d",a); getch(); } : ls都正确 : C++ In Action这本书里面有表达式求值的详细项目分析. : 数据结构的书里面都有的,仔细看一下 : studyall123的只能对0到9的数字运算才有效,对于10以上的数字就不行!不知道有没有更好的方法! : 现在的人，连google一下都懒啊 : 实际上是按照逆波兰式的顺序让输入的表达式入栈，再根据运算符优先级来计算。 : lenrning!