Question

数据结构c语言版表达式求值标准程序

就是求解例如输入 3*（7-2）# 输出结果为15的程序
谁能给写一下 格式要包含以下函数这是我写的主函数由于提问时不能把程序全放进来只能写上主函数 我的qq286389674谁能帮我解决下 解决后我追加100分
void main()
{
printf("请输入");
char a,b,c,e,x,theta;
SqStack OPTR,OPND;
InitStack(OPTR);
Push(OPTR,'#');
InitStack(OPND);
c=getchar();
while(c!='#'||GetTop(OPTR,e)!='#')
{
if(In(c)==8){Push(OPND,c);c=getchar();}//若为数字则进入opnd栈
else
switch(Precede(GetTop(OPTR,e),c)){
case'<': //比较优先级
Push(OPTR,c); c=getchar();
break;
case'=': //比较运算符优先级
Pop(OPTR,x); c=getchar();
break;
case'>': //比较优先级 Pop(OPTR,theta);
Pop(OPND,b);
Pop(OPND,a);
Push(OPND,operate(a,theta,b));
break;
}//switch
}//while
int s=GetTop(OPND,e)-48;
printf("结果是",s);

}

Answer 1

思路：中缀表达式－后缀表达式－求值

参考代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iterator>
#include <algorithm>

// 堆栈的数组实现，数组的大小固定。
template<class T>
class stack
{
private:
T *s; // 数组的首地址（栈底）
size_t N; // 指向栈顶第一个空闲块
const size_t size; // 堆栈的大小，固定不变

public:
stack(size_t n) : size(n)
{
s = new T[n]; // 可能抛出异常
N = 0; // 设置栈顶指针
}

~stack()
{
delete [] s;
}

bool empty() const
{
return N == 0;
}

bool full() const
{
return N == size;
}

void push(const T &object)
{
if (full())
{
throw "error: stack is full !";
}

s[N++] = object;
}

T pop()
{
if (empty())
{
throw "error: stack is empty !";
}

return s[--N];
}

T peek() const
{
if (empty())
{
throw "error: stack is empty !";
}

return s[N-1];
}

friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const stack<T> &stk)
{
for (size_t i = 0; i < stk.N; i++)
{
std::cout << stk.s[i] << " ";
}

return os;
}
};

// 堆栈的链表实现
template<class T>
class STACK
{
private:
typedef struct node
{
T item;
node *next;
node(T x, node *t = NULL) : item(x), next(t) {}
}*link;

link head; // 指向栈顶第一个有效对象

public:
STACK(size_t n)
{
head = NULL;
}

~STACK() // 也可以用pop的方法删除，但效率低
{
link t = head;

while (t != NULL)
{
link d = t;
t = t->next;
delete d;
}
}

bool empty() const
{
return head == NULL;
}

bool full() const
{
return false;
}

void push(const T &object)
{
head = new node(object, head);
}

T pop()
{
if (empty())
{
throw "error: stack is empty !";
}

T v = head->item;
link t = head->next;
delete head;
head = t;
return v;
}

T peek() const
{
if (empty())
{
throw "error: stack is empty !";
}

return head->item;
}

friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const STACK<T> &stk)
{
for (link t = stk.head; t != NULL; t = t->next)
{
std::cout << t->item << " ";
}

return os;
}
};

// 中缀表达式转化为后缀表达式，仅支持加减乘除运算、操作数为1位十进制非负整数的表达式。
char* infix2postfix(const char *infix, char *postfix)
{
const size_t N = strlen(infix);

if (N == 0 || postfix == NULL)
{
return postfix;
}

stack<char> opcode(N); // 堆栈存放的是操作符

for (size_t i = 0; i < N; i++)
{
switch (infix[i])
{
case '(': // 直接忽略左括号
break;

case ')': // 弹出操作符
*postfix++ = opcode.pop();
*postfix++ = ' ';
break;

case '+':
case '-':
case '*':
case '/':
opcode.push(infix[i]); // 压入操作符
break;

default:
if (isdigit(infix[i])) // 如果是数字，直接输出
{
*postfix++ = infix[i];
*postfix++ = ' ';
}
}
}

return postfix;
}

// 后缀表达式转化为中缀表达式，仅支持加减乘除运算、操作数为1位十进制非负整数的表达式。
char* postfix2infix(const char *postfix, char *infix)
{
const size_t N = strlen(postfix);

if (N == 0 || infix == NULL)
{
return infix;
}

*infix = '\0'; // 初始化输出字符串为空串
std::vector<std::string> v;

// 初始化，将所有有效字符放入容器
for (size_t i = 0; i < N; i++)
{
if (isdigit(postfix[i]) || postfix[i] == '+'
|| postfix[i] == '-' || postfix[i] == '*' || postfix[i] == '/')
{
v.push_back(std::string(1, postfix[i]));
}
}

// 处理每一个操作符
for (std::vector<std::string>::iterator b = v.begin(); b < v.end(); b++)
{
if (*b == "+" || *b == "-" || *b == "*" || *b == "/")
{
copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<std::string>(std::cout, "\n"));
std::cout << "------------------------------------------------" << std::endl;

std::string opcode = *(b);
std::string oprand1 = *(b - 2);
std::string oprand2 = *(b - 1);
b = v.erase(b - 2, b + 1); // 删除原来的三个表达式，用一个新的表达式替换
b = v.insert(b, std::string("(") + oprand1 + opcode + oprand2 + std::string(")"));
}
}

for (std::vector<std::string>::iterator b = v.begin(); b < v.end(); b++)
{
strcat(infix, (*b).c_str());
}

return infix;
}

// 计算后缀表达式的值，仅支持加减乘除运算、操作数为非负整数的表达式。
int postfix_eval(const char * postfix)
{
const size_t N = strlen(postfix);

if (N == 0)
{
return 0;
}

STACK<int> operand(N); // 堆栈存放的是操作数

for (size_t i = 0 ; i < N; i++)
{
switch (postfix[i])
{
int op1, op2;

case '+':
op1 = operand.pop();
op2 = operand.pop();
operand.push(op1 + op2);
break;

case '-':
op1 = operand.pop();
op2 = operand.pop();
operand.push(op1 - op2);
break;

case '*':
op1 = operand.pop();
op2 = operand.pop();
operand.push(op1 * op2);
break;

case '/':
op1 = operand.pop();
op2 = operand.pop();
operand.push(op1 / op2);
break;

default:

if (isdigit(postfix[i])) // 执行类似atoi()的功能
{
operand.push(0);

while (isdigit(postfix[i]))
{
operand.push(10 * operand.pop() + postfix[i++] - '0');
}

i--;
}
}

std::cout << operand << std::endl; // 输出堆栈的内容
}

return operand.pop();
}

// 本程序演示了如何后缀表达式和中缀表达式的相互转换，并利用堆栈计算后缀表达式。
// 转换方向：org_infix --> postfix --> infix
int main(int argc, const char *argv[])
{
// const char *org_infix = "(5*(((9+8)*(4*6))+7))"; // section 4.3
const char *org_infix = "(5*((9*8)+(7*(4+6))))"; // exercise 4.12
std::cout << "原始中缀表达式：" << org_infix << std::endl;

char *const postfix = new char[strlen(org_infix) + 1];
infix2postfix(org_infix, postfix);
std::cout << "后缀表达式：" << postfix << std::endl;

char *const infix = new char[strlen(postfix) + 1];
postfix2infix(postfix, infix);
std::cout << "中缀表达式：" << infix << std::endl;

std::cout << "计算结果是：" << postfix_eval(postfix) << std::endl;
std::cout << "计算结果是：" << postfix_eval("5 9*8 7 4 6+*2 1 3 * + * + *") << std::endl; // exercise 4.13

delete []infix;
delete []postfix;
return 0;
}

Answer 2

我的思路也是先求中缀表达式,之后再求解.
而且能计算多位数 ,小数...

有1个.h文件里面的内容是
//------------------------------------------------------------------
#ifndef STACK //避免重复包含
#define STACK

#define Stack_init_size 100
#define StackIncreament 10
//定义一个栈类型
typedef struct
{
float *base;
float *top;
int stacksize;
}Sqstack;
//定义栈的基本操作
int InitStack(Sqstack &s);
int DestroyStack(Sqstack &s);
int StackEmpty(Sqstack s);
int GetTop(Sqstack s,float &e);
int Push(Sqstack &s,float e);
int Pop(Sqstack &s,float &e);

#endif
//-----------------------------------------------------------------

一个.cpp文件
实现.h文件里面函数的基本操作
//-----------------------------------------------------------------
#include"Stack.h"
#include<stdlib.h>
int InitStack(Sqstack &s)
{
s.base=(float *)malloc(Stack_init_size*sizeof(float));
if(!s.base) exit(1);
s.top=s.base;
s.stacksize=Stack_init_size;
return 1;
}
int DestroyStack(Sqstack &s)
{
if(!s.base) return 0;
free(s.base);
s.base=s.top=0;
s.stacksize=0;
return 1;
}
int StackEmpty(Sqstack s)
{
if(s.base&&s.top==s.base) return 1;
else return 0;
}
int GetTop(Sqstack s,float &e)
{
if(StackEmpty(s)) return 0;
e=*(s.top-1);
return 1;
}
int Push(Sqstack &s,float e)
{
if(s.top-s.base>=s.stacksize)
{
s.base=(float *)realloc(s.base,(s.stacksize+StackIncreament)*sizeof(float));
if(!s.base) exit(1);
s.top=s.base+s.stacksize;
s.stacksize+=StackIncreament;
}
*s.top++=e;
return 1;
}
int Pop(Sqstack &s,float &e)
{
if(s.top==s.base) return 0;
e=*--s.top;
return 1;
}
//----------------------------------------------------------------
最后一个.cpp文件实现转化成后缀表达式,再求解
//----------------------------------------------------------------
#include"Stack.h"
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
////////定义函数实现对两操作符优先级的比较//////////
char precede(char c1,char c2)
{
if((c1=='+'||c1=='-')&&(c2=='+'||c2=='-'||c2==')'||c2=='#'))
return '>';
if((c1=='*'||c1=='/'||c1==')')&&(c2=='+'||c2=='-'||c2=='*'||c2=='/'||c2==')'||c2=='#'))
return '>';
if((c1=='('&&c2==')')||(c1=='#'&&c2=='#'))
return '=';
return '<';
}
//----定义转换函数(由原表达式得到逆波兰式)--------------
//---exp传入原表达式存放位置，suffix为转换后存放的地址-------
void transform(char *suffix, char *exp)
{
Sqstack S;
InitStack(S);Push(S,'#');
char *p=exp; char ch=*p;
int i=0;float c;
while(!StackEmpty(S))
{
if(!(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')'||ch=='#'))
suffix[i++]=ch;
else
{
GetTop(S,c);
switch(ch)
{
case '(':
Push(S,ch);break;
case ')':
Pop(S,c);
while(c!='(')
{
suffix[i++]=c;Pop(S,c);
}
break;
default:
while(GetTop(S,c)&&(precede(c,ch)=='>'))
{
suffix[i++]=c;Pop(S,c);
}
if(ch!='#')
{
Push(S,ch);
suffix[i++]=' ';
}
break;
}
}
if(ch=='#')
{
Pop(S,c);
suffix[i++]=ch;
}
else
{
p++;
ch=*p;
}
}
suffix[i]='\0';
DestroyStack(S);
}

float Evaluate(char *exp)
{
Sqstack S;
InitStack(S);
char *p=exp, ch=*p;
float a,b;
char x[10];
int i=0,flag=0;
while(ch!='#')
{
while(!(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')'||ch=='#'||ch==' '))
{
x[i++]=ch;
p++;ch=*p;
flag=1;
}
x[i]='\0';
i=0;
// cout<<x<<' ';
if(flag)
Push(S,atof(x));
if((ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')'||ch=='#'))
{
Pop(S,b);Pop(S,a);
switch(ch)
{
case '+':Push(S,a+b);break;
case '-':Push(S,a-b);break;
case '*':Push(S,a*b);break;
case '/':Push(S,a/b);break;
}
}
p++;ch=*p;flag=0;
}
Pop(S,a);
DestroyStack(S);
return a;
}
//==========main的定义===========
void main()
{
char expression[80],result[80];
cout<<"input the expression:";
cin>>expression;
transform(result,expression);
cout<<result<<endl;
cout<<Evaluate(result);
}

//----------------------------------------------------------------

百分之百能运行成功...