C语言利用栈实现对后缀表达式的求解
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。
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