2表达式求值.docx
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2表达式求值
一、实验目的和要求
1、理解栈的原理
2、把自己使用的栈结构明确的表达出来
3、基本上实现每个实验题目的要求
二、实验内容和原理
1、简单表达式求值
三、软、硬件环境
硬件：
Pentium（R）Dual-coreCPUE5300@2.60Hz
1.99GB
软件：
windowsXP
C++程序设计与试验系统
四、实验步骤
一、建立运算符栈和数据栈的结构
二、建立预算符栈和数据栈
三、运算符优先级比较
四、在栈中插入元素
五、从栈中获取元素，取出某个元素后将其从栈中删除
六、实现+、—、*、/等运算
七、主函数，并包含实现多位数且含小数的运算
#include
#include
#include
#defineinit_size20
#defineincrement10
typedefstruct{
char*base;
char*top;
intstack_size;
}sqstack;//运算符栈的结构体
typedefstruct{
double*base;
double*top;
intstack_size;
}sqstack2;//数据栈的结构体
/*建立栈的函数*/
voidinitOPTR（sqstack&sq）
{
sq.base=（char*）malloc（init_size*sizeof（char））;
sq.top=sq.base;
sq.stack_size=init_size;
}
voidinitOPND（sqstack2&sq）
{
sq.base=（double*）malloc（init_size*sizeof（double））;
sq.top=sq.base;
sq.stack_size=init_size;
}
/*比较不同算术运算符的优先级*/
charprecede（chara,charb）
{
charc;
switch（a）
{
case'+':
switch（b）
{
case'+':
c='>';break;
case'-':
c='>';break;
case'*':
c='<';break;
case'/':
c='<';break;
case'（':
c='<';break;
case'）':
c='>';break;
case'#':
c='>';break;
};break;
case'-':
switch（b）
{
case'+':
c='>';break;
case'-':
c='>';break;
case'*':
c='<';break;
case'/':
c='<';break;
case'（':
c='<';break;
case'）':
c='>';break;
case'#':
c='>';break;
};break;
case'*':
switch（b）
{
case'+':
c='>';break;
case'-':
c='>';break;
case'*':
c='>';break;
case'/':
c='>';break;
case'（':
c='<';break;
case'）':
c='>';break;
case'#':
c='>';break;
};break;
case'/':
switch（b）
{
case'+':
c='>';break;
case'-':
c='>';break;
case'*':
c='>';break;
case'/':
c='>';break;
case'（':
c='<';break;
case'）':
c='>';break;
case'#':
c='>';break;
};break;
case'（':
switch（b）
{
case'+':
c='<';break;
case'-':
c='<';break;
case'*':
c='<';break;
case'/':
c='<';break;
case'（':
c='<';break;
case'）':
c='=';break;
case'#':
c='';break;
};break;
case'）':
switch（b）
{
case'+':
c='>';break;
case'-':
c='>';break;
case'*':
c='>';break;
case'/':
c='>';break;
case'（':
c='';break;
case'）':
c='>';break;
case'#':
c='>';break;
};break;
case'#':
switch（b）
{
case'+':
c='<';break;
case'-':
c='<';break;
case'*':
c='<';break;
case'/':
c='<';break;
case'（':
c='<';break;
case'）':
c='<';break;
case'#':
c='=';break;
};break;
}
returnc;
}
/*在栈中插入元素*/
voidPushOPTR（sqstack&sq1,charc）
{
if（sq1.top-sq1.base>=sq1.stack_size）
{
//检验内存是否分配成功
sq1.base=（char*）realloc（sq1.base,（sq1.stack_size+increment）*sizeof（char））;
if（!
sq1.base）
exit（0）;
sq1.top=sq1.base+sq1.stack_size;
}
*（sq1.top）=c;
sq1.top++;
}
voidPushOPND（sqstack2&sq1,doublec）
{
if（sq1.top-sq1.base>=sq1.stack_size）
{
sq1.base=（double*）realloc（sq1.base,（sq1.stack_size+increment）*sizeof（double））;
if（!
sq1.base）exit（0）;
sq1.top=sq1.base+sq1.stack_size;
}
*（sq1.top）=c;
sq1.top++;
}
/*在栈中获得栈顶元素*/
charGetTopOPTR（sqstack&sq1）
{
if（sq1.top==sq1.base）exit（0）;
charc=*（sq1.top-1）;
returnc;
}
voidGetTopOPND（sqstack2&sq1,double&c）
{
if（sq1.top==sq1.base）exit（0）;
c=*（sq1.top-1）;
}
/*在栈中删除栈顶元素*/
voidPopOPTR（sqstack&sq1,char&c）
{
if（sq1.top==sq1.base）exit（0）;
c=*（--sq1.top）;
}
voidPopOPND（sqstack2&sq1,double&c）
{
if（sq1.top==sq1.base）exit（0）;
c=*（--sq1.top）;
}
/*运算函数*/
doubleOperate（doublea,charop,doubleb）
{
switch（op）
{
case'+':
returna+b;break;
case'-':
returnb-a;break;
case'*':
returna*b;break;
case'/':
returnb/a;break;
default:
return0;
}
}
voidmain（）
{
sqstackOPTR;
sqstack2OPND;//定义两个栈，一个是数据栈，一个是运算符栈
intm=0;//定义接受字符的个数的变量
printf（"输入表达式的长度：
（包含字符的个数，以#结束，例如：
2+3*4#\n"）;//
scanf（"%d",&m）;
charch=getchar（）;//接受输入数据后的回车符
char*p=（char*）malloc（m*sizeof（char））;//开辟数组空间
double*q=（double*）malloc（m*sizeof（double））;
printf（"输入计算的表达式：
"）;
inti=0,j=0;
do{
scanf（"%c",&p[i]）;
}while（p[i++]!
='#'）;
initOPTR（OPTR）;
PushOPTR（OPTR,'#'）;//建立两个栈
initOPND（OPND）;
intk=0;q[k]=0;//接收要进入数据栈的整型数据
/*核心的算法*/
charop;doublea,b;
intc=0;
for（j=0;j{
if（（p[j]<='9'&&p[j]>='0'）||p[j]=='.'）
{
if（p[j]=='.'）{c=j;continue;}
else{q[k]=q[k]*10+（double）（p[j]-'0'）;continue;}
}
else
{
if（q[k]）
{
for（intv=0;v=0;v++）
{
q[k]=q[k]/10;
}
PushOPND（OPND,q[k]）;//printf（"数字栈%d%d",j-1,q[k]）;
k++;
q[k]=0;
c=0;
}
switch（precede（GetTopOPTR（OPTR）,p[j]））{case'<':
PushOPTR（OPTR,p[j]）;break;
case'=':
PopOPTR（OPTR,ch）;break;
case'>':
PopOPTR（OPTR,op）;
PopOPND（OPND,a）;
PopOPND（OPND,b）;
PushOPND（OPND,Operate（a,op,b））;
j--;break;}
}
}
for（j=0;j{
printf（"%c",p[j]）;
}
printf（"="）;
GetTopOPND（OPND,a）;
printf（"%.8f\n",a）;
}
五、实验结果及分析
六、实验总结
通过本次编程，学会了要向班上编程好的同学学习啊。
本程序本小组成员经几番讨论最终没能实现，因此只好参考了其他同学的程序，比较不同同学的算法思想觉得以上这个更好，所以参考。
之后我们一定加强自身学习，提高编程能力，减小差距。
七、教师评语和成绩
教师签名：
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