数据结构代码中缀转后缀表达式算法及源代码.docx
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数据结构代码中缀转后缀表达式算法及源代码
数据结构代码中缀转后缀表达式算法及源代码
#include
#include
#include
#defineMAX100/*表达式最大长度*/#definetrue1
#definefalse0
/*定义数据栈*/
typedefstructLinkStack1
{
floatdata;
structLinkStack1*next;}LinkStack1,*Top1;ntinitStack1（Top1*t）/*数据栈初始化*/i
{
*t=NULL;
returntrue;
}
intpush1（Top1*t,floatval）/*数据栈插入元素*/
{
Top1p=（Top1）malloc（sizeof（LinkStack1））;/*开内存*/
if（p==NULL）
returnfalse;
p->data=val;
p->next=*t;
*t=p;
returntrue;
}
floatgetTop1（Top1*t）/*取数据栈元素*/{
return（*t）->data;}
intpop1（Top1*t,float*val）/*推出数据栈元素并存到*val中*/
{
Top1p=*t;
if（p==0）
returnfalse;
*t=p->next;
*val=p->data;
free（p）;/*释放所占内存*/
returntrue;
}
/*定义操作符栈*/
typedefstructLinkStack2{
intdata;
structLinkStack2*next;LinkStack2,*Top2;}
intinitStack2（Top2*t）/*数据栈初始化*/{
*t=NULL;
returntrue;
}
intpush2（Top2*t,charval）/*操作符栈插入元素*/{
Top2p=（Top2）malloc（sizeof（LinkStack2））;/*开内存*/
if（p==0）
returnfalse;
p->data=val;
p->next=*t;
*t=p;
returntrue;
}
intgetTop2（Top2*t）/*取操作符栈元素*/{
return（*t）->data;}
intpop2（Top2*t,char*val）
Top2p=*t;
if（p==0）
returnfalse;
*t=p->next;
*val=p->data;
free（p）;/*释放所占内存*/
returntrue;
}
/*计算*/
floatcalc（floata,charop,floatb）{intd,e;
switch（op）
{
case'+':
returna+b;/*计算+*/
case'-':
returna-b;/*计算-*/
case'*':
returna*b;/*计算**/
case'/':
/*计算/，若被除数为零，报错*/
if（b==0）
{
printf（"ErrorDivisoris0\n"）;
returnfalse;
}
returna/b;
case'%':
/*计算%，若被取余数为零报错*/
d=（int）a;
e=（int）b;
if（e==0）
{
printf（"ErrorDivisoris0\n"）;
returnfalse;
}
return（float）（d%e）;
default:
printf（"Error!
!
notoprater\n"）;/*非操作符报错*/
returnfalse;
}
}
/*判断操作符优先级*/
charpriority（chara,charb）{
if（a=='='&&b=='\n'）return'*';/*'*'表示结束*/
if（a=='（'&&b=='）'）return'#';/*'#'表示左右括号相遇*//*'<'、'>'、'='分别表示优先级:
小于、大于、相等*/
if（a=='='）return'<';
if（b=='\n'）return'>';
if（a=='）'）return'>';
if（a=='（'）return'<';
if（b=='（'）return'<';
if（b=='）'&&a!
='（'）return'>';
if（（a=='+'||a=='-'）&&（b=='/'||b=='*'||b=='%'））return'<';
if（（b=='+'||b=='-'）&&（a=='/'||a=='*'||a=='%'））return'>';
if（（a=='+'||a=='-'）&&（b=='+'||b=='-'））return'=';
if（（a=='*'||a=='/'||a=='%'）&&（b=='*'||b=='/'||b=='%'））return'=';}
/*是否操作符*/
intisOp（charm）
{
if（m=='*'||m=='/'||m=='%'||m=='（'||m=='）'||m=='+'||m=='-'||m=='\n'）
returntrue;
returnfalse;
}
/*中缀变后缀*/
voidInfix（chara[],charb[]）{
charc,p,x;
inti=0,j=0;
Top2op;
initStack2（&op）;/*初始化操作符栈*/
push2（&op,'='）;/*'='作为栈底元素*/
while（a[i]!
='\0'）
{
if（!
isOp（a[i]））/*是操作数，直接输出*/
{
b[j++]=a[i];
}
else
{
b[j++]='';/*数字和数字用空格隔开*/
switch（priority（getTop2（&op）,a[i]））/*比较两个算符的优先级*/
{
case'<':
push2（&op,a[i]）;/*当前算符优先级高，将其入操作符栈*/
break;
case'>':
case'=':
while（（priority（getTop2（&op）,a[i]）=='='）
||（priority（getTop2（&op）,a[i]）=='>'））
{
pop2（&op,&c）;/*当前算符优先级低，则取栈顶*/
b[j++]=c;
}
if（priority（getTop2（&op）,a[i]）=='<'）
push2（&op,a[i]）;/*出栈*/
else
{
if（priority（getTop2（&op）,a[i]）=='#'）
{
pop2（&op,&c）;/*当前算符优先级低，则取栈顶*/
i++;
break;
}
elsebreak;
}
break;
case'#':
/*左右括号相遇，则推出栈顶，并原表达式数组下标加1*/
pop2（&op,&c）;
i++;
break;
case'*':
/*结束*/
break;
}
}
i++;
}
if（a[i]=='\0'）
{
while（op->data!
='='）/*字符栈元素全都放到b数组中*/
{
pop2（&op,&p）;
b[j++]=p;
i++;
}
for（i=0;iprintf（"%c",b[i]）;
}
b[j]='\0';/*为字符数组置结束标志*/
}
/*将数字字符转变成相应的数*/
floatcharToNum（chara[],int*i）{
floatx=0.0;
intk=0;
while（a[*i]>='0'&&a[*i]<='9'）/*整数部分*/
{
x=x*10+a[*i]-'0';
（*i）++;
}
if（a[*i]=='.'）/*小数部分*/
{
（*i）++;
while（a[*i]>='0'&&a[*i]<='9'）
{
x=x*10+a[*i]-'0';
（*i）++;
k++;/*记录多少小数位数*/
}
}
while（k!
=0）
{
x=x/10;
k=k-1;
}
returnx;
}
/*第一种:
后缀表达式计算*/
floatthe_fir_Exp（charc[]）
{
inti=0;
floata,b,n;
Top1dig;
initStack1（&dig）;/*初始化操作数栈*/
push1（&dig,0）;
while（c[i]!
='\0'）/*为表达式的结束标志*/
{
if（!
isOp（c[i]）&&c[i]!
=''）/*为操作数*/
{
n=charToNum（c,&i）;
i=i-1;/*转换后i值应该减一否则丢掉一个字符*/
push1（&dig,n）;
}
elseif（isOp（c[i]））/*为操作符*/
{
pop1（&dig,&a）;/*取一操作数*/
pop1（&dig,&b）;/*取另一操作数*/
push1（&dig,（calc（b,c[i],a）））;/*计算，并压入栈*/
}
i++;
}
returngetTop1（&dig）;
}
/*第二种计算方法*/
floatthe_sec_Exp（chara[]）{
inti=0,j;
charb[MAX],c;
floatm,n;
Top2op;
Top1dig;
initStack2（&op）;/*初始化操作符栈*/
push2（&op,'='）;
initStack1（&dig）;/*初始化操作数栈*/
push1（&dig,0）;
while（a[i]!
='\0'）
{
if（!
isOp（a[i]））/*是操作数*/
{
j=0;
for（;!
isOp（a[i]）&&a[i]!
='\0';i++）
b[j++]=a[i];
b[j]='+';/*‘+’结束*/
j=0;
push1（&dig,（charToNum（b,&j）））;/*转换，并压入栈*/
}
else
{
switch（priority（getTop2（&op）,a[i]））/*比较两个算符的优先级*/
{
case'<':
push2（&op,a[i]）;i++;
break;
case'>':
case'=':
pop2（&op,&c）;/*取出操作符*/
pop1（&dig,&m）;/*取一操作数*/
pop1（&dig,&n）;/*取另一操作数*/
push1（&dig,（calc（n,c,m）））;/*计算，并压入栈*/
break;
case'#':
pop2（&op,&c）;
i++;
break;
case'*':
break;
}
}
}
pop2（&op,&c）;/*取出操作符*/
while（c!
='='）/*‘=’为操作符栈的结束标志*/
{
pop1（&dig,&m）;/*取一操作数*/
pop1（&dig,&n）;/*取另一操作数*/
push1（&dig,（calc（n,c,m）））;/*计算，并压入栈*/
pop2（&op,&c）;/*取出操作符*/
}
returngetTop1（&dig）;/*返回值为数字栈栈顶*/}
/*主函数*/
voidmain（）
{
loop:
/*确定再次输入数据计算，及输入错误时循环*/
{
inti,k,j;
intz[MAX],y[MAX];
chara[MAX]={""},b[MAX],ch;
floatm;
z[MAX]="";y[MAX]="";/*初始化a[]/,z[],y[]*/
printf（"\nInput:
"）;
scanf（"%s",&a）;/*输入表达式*/
/*容错四种情况*/
for（i=0;a[i]!
='\0';i++）
{
if（!
（a[i]>='0'&&a[i]<='9'||isOp（a[i]）||a[i]=='.'））/*1非数字、小数点和操作符*/
{
printf（"------"）;
for（j=0;jprintf（"-"）;
printf（"^\n"）;
printf（"inputwrong!
!
!
intputagain.\n"）;
gotoloop;
}
if（i>=MAX-1）/*2表达式越界*/
{
printf（"inputtoolong!
!
!
intputagain.\n"）;
gotoloop;
}
}
for（i=0,j=0,k=0;a[i]!
='\0';i++）
{
if（a[i]=='（'）z[k++]=i;/*z[k]为记录'（'的位置k表示（的数目*/
if（a[i]=='）'）y[j++]=i;/*y[k]为记录'）'的位置y表示）的数目*/
}
if（k!
=j）/*3左右括号不相等*/
{
printf（"------"）;
if（k>j）
{for（i=0;iprintf（"-"）;}
else
if（k{for（i=0;iprintf（"-"）;}
printf（"^\n"）;
printf（"inputwrong!
!
!
theNO.of'（'!
='）'intputagain:
\n"）;
gotoloop;
}
k=0;j=0;i=0;
for（;a[i]!
='\0';i++）/*4左括号在右括号右面*/
{
if（z[k++]>y[j++]）
{
printf（"------"）;
for（i=0;iprintf（"-"）;
printf（"^\n"）;
printf（"inputwrong!
!
!
'）'firstthen'（'intputagain:
\n"）;
gotoloop;
}
}
/*中缀变后缀,再计算*/
printf（"postfixexpressionsis:
"）;
Infix（a,b）;/*中缀变后缀*/
m=the_fir_Exp（b）;/*后缀表达式计算*/
printf（"\nthefirstmethodresultis:
%lf\n",m）;
/*直接计算*/
m=the_sec_Exp（a）;
printf（"thesecondmethodresultis:
%lf\n",m）;
/*是否再次输入数据计算*/
printf（"again?
（yorn）\ninput:
"）;
loop_1:
{
ch=getch（）;
if（ch=='y'）/*y再次输入*/
gotoloop;
elseif（ch=='n'）/*n退出*/
exit（0）;
else/*都不是提示输入错误*/
{
printf（"\ninputwrong!
againplease!
!
!
\ninput:
"）;
gotoloop_1;
}
}
getch（）;
}
}
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