利用栈求表达式的值.docx
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利用栈求表达式的值
题目：
利用栈求表达式的值
一．设计任务和目标
编写程序实现表达式求值，即验证某算术表达式的正确性，若正确，则计算该算术表达式的值。
主要功能描述如下：
1、从键盘上输入表达式。
2、分析该表达式是否合法：
（1）是数字，则判断该数字的合法性。
若合法，则压入数据到堆栈中。
（2）是规定的运算符，则根据规则进行处理。
在处理过程中，将计算该表达式的值。
（3）若是其它字符，则返回错误信息。
主要功能描述如下：
1、从键盘上输入表达式。
2、分析该表达式是否合法：
（1）是数字，则判断该数字的合法性。
若合法，则压入数据到堆栈中。
（2）是规定的运算符，则根据规则进行处理。
在处理过程中，将计算该表达式的值。
（3）若是其它字符，则返回错误信息。
程序应包括以下几个功能函数
voidinitstack（）;初始化堆栈
intMake_str（）;语法检查并计算
intpush_operate（intoperate）:
将操作码压入堆栈
intpush_num（doublenum）:
将操作数压入堆栈
intprocede（intoperate）:
处理操作码
intchange_opnd（intoperate）:
将字符型操作码转换成优先级
intpush_opnd（intoperate）:
将操作码压入堆栈
intpop_opnd（）;将操作码弹出堆栈
intcaculate（interru_opnd）:
简单计算+，-，*，/
doublepop_num（）:
弹出操作数
程序如下：
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"stdlib.h"
#defineMAXLEN100
typedefstruct
{
charop;
intlevel;
}opt;
typedefstruct//定义操作符栈
{
optst[MAXLEN];
inttop;
}op_stack;
typedefstruct//定义值栈
{
doubleD[MAXLEN];
inttop;
}D_stack;
//--------对栈操作的定义-------------
optpeek（op_stack*s）//定义看栈顶函数
{
opterror=;
if（s->top>=0）
returns->st[s->top];
else
returnerror;
}
intIsEmpty（op_stack*s）//定义判断栈空的函数
{
if（s->top<0）
return0;
else
returns->st[s->top].op;
}
charpush（op_stack*s,optc）//定义入栈函数
{
s->top++;
s->st[s->top]=c;
returnc.op;
}
optpop（op_stack*s）//定义出栈函数
{
opti;
opterror=;
if（s->top>=0）
{
i=s->st[s->top];
s->st[s->top].op='\0';
s->top--;
returni;
}
else
returnerror;
}
voidclear（op_stack*s）//定义初始化栈
{
s->top=-1;
}
//-----------------------------definethevaluestack-----------------------
doubleDpeek（D_stack*s）//定义看栈顶函数
{
if（s->top>=0）
returns->D[s->top];
else
return0;
}
intDIsEmpty（D_stack*s）//定义判断栈空的函数
{
if（s->top<0）
return0;
else
return（int）（s->D[s->top]）;
}
doubleDpush（D_stack*s,doublec）//定义入栈函数
{
s->top++;
s->D[s->top]=c;
returnc;
}
doubleDpop（D_stack*s）//定义出栈函数
{
doublei;
if（s->top>=0）
{
i=s->D[s->top];
s->D[s->top]='\0';
s->top--;
returni;
}
elsereturn0;
}
voidDclear（D_stack*s）//定义初始化栈
{
s->top=-1;
}
doublecalval（char*exp）
{
op_stackos;//定义两个栈
D_stackds;
chartmp[MAXLEN]=;
inti=0,leng;
doubledtmp,dpoptmp;
optA=;
optR=;
optM=;
optD=;
optB=;
optMo=;
clear（&os）;
Dclear（&ds）;
//-----定义初始化结束-----
while（*exp!
='\0'）
{
while（*exp>='0'&&*exp<='9'||*exp=='.'）
{
while（*exp>='0'&&*exp<='9'||*exp=='.'）
{
tmp[i++]=*exp++;
}
dtmp=atof（tmp）;
Dpush（&ds,dtmp）;
leng=strlen（tmp）;
for（i=0;i{
tmp[i]='\0';
}
i=0;
}
//-------------------------------
switch（*exp）
{
case'+':
if（!
IsEmpty（&os）||peek（&os）.level{
push（&os,A）;
*exp++;
}
else
{
while（IsEmpty（&os）&&peek（&os）.level>=A.level）
{
switch（pop（&os）.op）
{
case'%':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=（float）（（int）Dpop（&ds）%（int）dpoptmp）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'*':
dpoptmp=Dpop（&ds）*Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'/':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）/dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'+':
dpoptmp=Dpop（&ds）+Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'-':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）-dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
}
}
push（&os,A）;
*exp++;
}
break;
case'-':
if（!
IsEmpty（&os）||peek（&os）.level{
push（&os,R）;
*exp++;
}
else
{
while（IsEmpty（&os）&&peek（&os）.level>=R.level）
{
switch（pop（&os）.op）
{
case'%':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=（float）（（int）Dpop（&ds）%（int）dpoptmp）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'*':
dpoptmp=Dpop（&ds）*Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'/':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）/dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'+':
dpoptmp=Dpop（&ds）+Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'-':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）-dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
}
}
push（&os,R）;
*exp++;
}
break;
case'*':
if（!
IsEmpty（&os）||peek（&os）.level{
push（&os,M）;
*exp++;
}
else
{
while（IsEmpty（&os）&&peek（&os）.level>=M.level）
{
switch（pop（&os）.op）
{
case'%':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=（float）（（int）Dpop（&ds）%（int）dpoptmp）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'*':
dpoptmp=Dpop（&ds）*Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'/':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）/dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
}
}
push（&os,M）;
*exp++;
}
break;
case'/':
if（!
IsEmpty（&os）||peek（&os）.level{
push（&os,D）;
*exp++;
}
else
{
while（IsEmpty（&os）&&peek（&os）.level>=D.level）
{
switch（pop（&os）.op）
{
case'%':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=（float）（（int）Dpop（&ds）%（int）dpoptmp）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'*':
dpoptmp=Dpop（&ds）*Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'/':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）/dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
}
}
push（&os,D）;
*exp++;
}
break;
case'%':
if（!
IsEmpty（&os）||peek（&os）.level{
push（&os,Mo）;
*exp++;
}
else
{
while（IsEmpty（&os）&&peek（&os）.level>=Mo.level）
{
switch（pop（&os）.op）
{
case'%':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=（float）（（int）Dpop（&ds）%（int）dpoptmp）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'*':
dpoptmp=Dpop（&ds）*Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'/':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）/dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
}
}
push（&os,Mo）;
*exp++;
}
break;
case'（':
push（&os,B）;
exp++;
break;
case'）':
while（peek（&os）.level!
=-2）
{
switch（pop（&os）.op）
{
case'%':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=（float）（（int）Dpop（&ds）%（int）dpoptmp）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'*':
dpoptmp=Dpop（&ds）*Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'/':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）/dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'+':
dpoptmp=Dpop（&ds）+Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'-':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）-dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
}
}
pop（&os）;//弹出（
exp++;
break;
}
}
while（IsEmpty（&os））
{
switch（pop（&os）.op）
{
case'%':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=（float）（（int）Dpop（&ds）%（int）dpoptmp）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'*':
dpoptmp=Dpop（&ds）*Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'/':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）/dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'+':
dpoptmp=Dpop（&ds）+Dpop（&ds）;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
case'-':
dpoptmp=Dpop（&ds）;
dpoptmp=Dpop（&ds）-dpoptmp;
Dpush（&ds,dpoptmp）;
break;
}
}
returnDpop（&ds）;
}
voidmain（）
{
charstring[MAXLEN];
char*p=string;
printf（"输入表达式:
\n"）;
gets（p）;
printf（"%s=%f\n\n",string,calval（p））;
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