資料結構常式——運算式求值（用棧結構），常式求值

資料結構常式——運算式求值（用棧結構），常式求值

　　本文針對資料結構基礎系列網路課程(3)：棧和隊列中第5課時棧的應用1-運算式求值。

例：使用者輸入一個包含“+”、“-”、“*”、“/”、正整數和圓括弧的合法數學運算式，計算該運算式的運算結果。

解答：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MaxOp 100#define MaxSize 100struct  //設定運算子優先順序{    char ch;   //運算子    int pri;   //優先順序}lpri[]= {{'=',0},{'(',1},{'*',5},{'/',5},{'+',3},{'-',3},{')',6}},rpri[]= {{'=',0},{'(',6},{'*',4},{'/',4},{'+',2},{'-',2},{')',1}};int leftpri(char op)    //求左運算子op的優先順序{    int i;    for (i=0; i<MaxOp; i++)        if (lpri[i].ch==op)            return lpri[i].pri;}int rightpri(char op)  //求右運算子op的優先順序{    int i;    for (i=0; i<MaxOp; i++)        if (rpri[i].ch==op)            return rpri[i].pri;}bool InOp(char ch)       //判斷ch是否為運算子{    if (ch=='(' || ch==')' || ch=='+' || ch=='-'            || ch=='*' || ch=='/')        return true;    else        return false;}int Precede(char op1,char op2)  //op1和op2運算子優先順序的比較結果{    if (leftpri(op1)==rightpri(op2))        return 0;    else if (leftpri(op1)<rightpri(op2))        return -1;    else        return 1;}void trans(char *exp,char postexp[])//將算術運算式exp轉換成尾碼運算式postexp{    struct    {        char data[MaxSize]; //存放運算子        int top;            //棧指標    } op;               //定義運算子棧    int i=0;                //i作為postexp的下標    op.top=-1;    op.top++;                  //將'='進棧    op.data[op.top]='=';    while (*exp!='\0')      //exp運算式未掃描完時迴圈    {        if (!InOp(*exp))        //為數字字元的情況        {            while (*exp>='0' && *exp<='9') //判定為數字            {                postexp[i++]=*exp;                exp++;            }            postexp[i++]='#';   //用#標識一個數值串結束        }        else    //為運算子的情況            switch(Precede(op.data[op.top],*exp))            {            case -1:           //棧頂運算子的優先順序低:進棧                op.top++;                op.data[op.top]=*exp;                exp++;     //繼續掃描其他字元                break;            case 0:        //只有括弧滿足這種情況                op.top--;      //將(退棧                exp++;     //繼續掃描其他字元                break;            case 1:             //退棧並輸出到postexp中                postexp[i++]=op.data[op.top];                op.top--;                break;            }    } //while (*exp!='\0')    while (op.data[op.top]!='=')    //此時exp掃描完畢,退棧到'='為止    {        postexp[i++]=op.data[op.top];        op.top--;    }    postexp[i]='\0';    //給postexp運算式添加結束標識}float compvalue(char exp[]) //計算尾碼運算式的值{    struct    {        float data[MaxSize];    //存放數值        int top;            //棧指標    } st;               //定義數值棧    float d;    char ch;    int t=0; //t作為exp的下標    st.top=-1;    ch=exp[t];    t++;    while (ch!='\0')    //exp字串未掃描完時迴圈    {        switch (ch)        {        case'+':            st.data[st.top-1]=st.data[st.top-1]+st.data[st.top];            st.top--;            break;        case '-':            st.data[st.top-1]=st.data[st.top-1]-st.data[st.top];            st.top--;            break;        case '*':            st.data[st.top-1]=st.data[st.top-1]*st.data[st.top];            st.top--;            break;        case '/':            if (st.data[st.top]!=0)                st.data[st.top-1]=st.data[st.top-1]/st.data[st.top];            else            {                printf("\n\t除零錯誤!\n");                exit(0);  //異常退出            }            st.top--;            break;        default:            d=0; //將數字字元轉換成數值存放到d中            while (ch>='0' && ch<='9')   //為數字字元            {                d=10*d+ch-'0';                ch=exp[t];                t++;            }            st.top++;            st.data[st.top]=d;        }        ch=exp[t];        t++;    }    return st.data[st.top];}int main(){    char exp[]="(56-20)/(4+2)"; //可將exp改為鍵盤輸入    char postexp[MaxSize];    trans(exp,postexp);    printf("中綴運算式:%s\n",exp);    printf("尾碼運算式:%s\n",postexp);    printf("運算式的值:%g\n",compvalue(postexp));    return 0;}

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