C语言利用栈实现对后缀表达式的求解

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 120
收藏 0 赞 0 分享

本文实例为大家分享了C语言实现对后缀表达式(逆波兰表达式)的求解代码,供大家参考,具体内容如下

逆波兰表达式:

逆波兰表达式又叫后缀表达式。它是由相应的语法树的后序遍历的结果得到的。
例:5 - 8*(6 + 7) + 9 / 4:

其中缀表达式为:5 - 8 * 6 + 7 + 9 / 4

其语法树如下:

因此根据语法树可以得出他后序遍历(后缀表达式)为:
5 8 6 7 + * - 9 4 / +

这样就实现了中缀表达式到后缀表达式的转换。
同样的也可以得出他的前序遍历(前缀表达式也称波兰表达式):
 + - 5 * 8 + 6 7 / 9 4

逆波兰表达式计算实现原理:
1.首先当遇到运算操作数时将其进行push操作;

2.当遇到操作符是将此时的栈pop两次,先取出的栈顶为右操作数;

3.执行此方法到整个数组遍历完。

实现算法如下:

void CalFunction(SqStack *S,char str[])
{/*实现浮点型数据后缀表达式的加减乘除*/
 Elemtype number,e,d;
 char arr[MAXBUFFER];
 int i=0,j=0;
 
 InitStack(S);
 
 while(str[i]!='\0')
 {
 while(isdigit(str[i])||str[i]=='.') //过滤数字
 {
 arr[j++]=str[i++];
 arr[j]='\0';
 
 if( j >= MAXBUFFER )
 {
 printf("输入单个数据过大!\n");
 return ;
 }
 if(str[i]==' ')
 {
 number=atof(arr); //利用atof函数将数字字符串转化为double型数据
 PushStack(S,number); //将转换的数进行压栈
 j=0;   //这里不要忘记将j重新初始化进行下个数据的转化
 break;
 }
 }
 /*如果遇到操作运算符则,弹出两个数据进行运算,然后将得出的结果重新入栈*/
 switch(str[i])
 {
 case '+':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 PushStack(S,d+e);
 break;
 case '-':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 PushStack(S,d-e);
 break;
 case '*':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 PushStack(S,d*e);
 break;
 case '/':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 if(e == 0)
 {
 printf("输入出错,分母为零!\n");
 return ;
 }
 PushStack(S,d/e);
 break;
 }
 i++; //继续遍历直到遍历字符串结束
 }
 
 PopStack(S,&e);
 printf("计算结果为:%lf",e); 
}

完整代码如下:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<ctype.h>

#define INITSIZE 20
#define INCREMENT 10
#define MAXBUFFER 10
#define LEN sizeof(Elemtype)

/*栈的动态分配顺序存储结构*/
typedef double Elemtype;
typedef struct{
 Elemtype *base;
 Elemtype *top;
 int StackSize; 
}SqStack;

void InitStack(SqStack *S)
{
 S->base=(Elemtype*)malloc(LEN*INITSIZE);
 assert(S->base != NULL);
 S->top=S->base;
 S->StackSize=INITSIZE;
}

void PushStack(SqStack *S,Elemtype e)
{
 if(S->top - S->base >= S->StackSize)
 {
 S->base=(Elemtype*)realloc(S->base,(S->StackSize+INCREMENT)*LEN);
 assert(S->base !=NULL);
 S->top=S->base+S->StackSize;
 S->StackSize+=INCREMENT;
 }
 *S->top =e;
 S->top++;
}

void PopStack(SqStack *S,Elemtype *e)
{
 *e=*--S->top;
}

void CalFunction(SqStack *S,char str[])
{
 Elemtype number,e,d;
 char arr[MAXBUFFER];
 int i=0,j=0;
 
 InitStack(S);
 
 while(str[i]!='\0')
 {
 while(isdigit(str[i])||str[i]=='.') //过滤数字
 {
 arr[j++]=str[i++];
 arr[j]='\0';
 
 if( j >= MAXBUFFER )
 {
 printf("输入单个数据过大!\n");
 return ;
 }
 if(str[i]==' ')
 {
 number=atof(arr); //利用atof函数将数字字符转化为double型数据
 PushStack(S,number); //将转换的数进行压栈
 j=0;
 break;
 }
 }
 
 switch(str[i])
 {
 case '+':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 PushStack(S,d+e);
 break;
 case '-':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 PushStack(S,d-e);
 break;
 case '*':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 PushStack(S,d*e);
 break;
 case '/':
 PopStack(S,&e);
 PopStack(S,&d);
 if(e == 0)
 {
 printf("输入出错,分母为零!\n");
 return ;
 }
 PushStack(S,d/e);
 break;
 }
 i++; 
 }
 
 PopStack(S,&e);
 printf("计算结果为:%lf",e); 
}

int main()
{
 char str[100];
 SqStack S;
 printf("请按逆波兰表达式输入数据,每个数据之间用空格隔开:");
 gets(str);
 CalFunction(&S,str);
 return 0;
}


// 检测用例 5 - (6 + 7) * 8 + 9 / 4

// 输入:5 8 6 7 + * - 9 4 / + # 

// 输出: - 96.750000

运行效果截图如下:

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

更多精彩内容其他人还在看

用标准c++实现string与各种类型之间的转换

这个类在头文件中定义, < sstream>库定义了三种类:istringstream、ostringstream和stringstream,分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。另外,每个类都有一个对应的宽字符集版本
收藏 0 赞 0 分享

C++如何通过ostringstream实现任意类型转string

再使用整型转string的时候感觉有点棘手,因为itoa不是标准C里面的,而且即便是有itoa,其他类型转string不是很方便。后来去网上找了一下,发现有一个好方法
收藏 0 赞 0 分享

C/C++指针小结

要搞清一个指针需要搞清指针的四方面的内容:指针的类型,指针所指向的类型,指针的值或者叫指针所指向的内存区,还有指针本身所占据的内存区
收藏 0 赞 0 分享

C++ 类的静态成员深入解析

在C++中类的静态成员变量和静态成员函数是个容易出错的地方,本文先通过几个例子来总结静态成员变量和成员函数使用规则,再给出一个实例来加深印象
收藏 0 赞 0 分享

C++类的静态成员初始化详细讲解

通常静态数据成员在类声明中声明,在包含类方法的文件中初始化.初始化时使用作用域操作符来指出静态成员所属的类.但如果静态成员是整型或是枚举型const,则可以在类声明中初始化
收藏 0 赞 0 分享

C++类静态成员与类静态成员函数详解

静态成员不可在类体内进行赋值,因为它是被所有该类的对象所共享的。你在一个对象里给它赋值,其他对象里的该成员也会发生变化。为了避免混乱,所以不可在类体内进行赋值
收藏 0 赞 0 分享

C++中的friend友元函数详细解析

友元可以是一个函数,该函数被称为友元函数;友元也可以是一个类,该类被称为友元类。友元函数的特点是能够访问类中的私有成员的非成员函数。友元函数从语法上看,它与普通函数一样,即在定义上和调用上与普通函数一样
收藏 0 赞 0 分享

static全局变量与普通的全局变量的区别详细解析

以下是对static全局变量与普通的全局变量的区别进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下,希望对大家有所帮助
收藏 0 赞 0 分享

C++ explicit关键字的应用方法详细讲解

C++ explicit关键字用来修饰类的构造函数,表明该构造函数是显式的,既然有"显式"那么必然就有"隐式",那么什么是显示而什么又是隐式的呢?下面就让我们一起来看看这方面的知识吧
收藏 0 赞 0 分享

教你5分钟轻松搞定内存字节对齐

随便google一下,人家就可以跟你解释的,一大堆的道理,我们没怎么多时间,讨论为何要对齐.直入主题,怎么判断内存对齐规则,sizeof的结果怎么来的,请牢记以下3条原则
收藏 0 赞 0 分享
查看更多