链栈应用之简易计算器

最新推荐文章于 2023-08-06 13:25:00 发布

原创最新推荐文章于 2023-08-06 13:25:00 发布 · 540 阅读

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本文介绍了一个使用自定义栈实现的简易计算器程序，通过解析输入的算术表达式并运用两个栈来处理操作数和运算符，实现了基本的加、减、乘、除运算。文章详细展示了如何比较操作符优先级，以及如何处理括号和数字，为读者提供了一个深入理解栈数据结构和算法应用的实例。

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主函数

/**************************************************************
  > File Name: calculator.c
  > Author: chengfeiyan
  > Mail: 1493789272@qq.com 
  > Created Time: 2018年08月08日 星期三 14时41分41秒
 **************************************************************/

#include <stdio.h>
#include "LinkStack.h"

int Priority(char ch)            //自定义函数 比较操作符的优先级
{
    switch(ch)
    {
        case '(':
            return 3;
        case '*':
        case '/':
            return 2;
        case '+':
        case '-':
            return 1;
        default:
            return 0;
    }
}

int main()
{
    Stack *s_opt, *s_num;
    char opt[1024] = {0};          //存放表达式  
    int i = 0, tmp = 0, num1 = 0, num2 = 0;

    if(StackInit(&s_opt) != SUCCESS || StackInit(&s_num) != SUCCESS)
    {
        printf("Init Failure!\n");
    }
    printf("Please input: \n");
    scanf("%s", opt);

    while(opt[i] != '\0' || StackEmpty(s_opt) != TRUE)       //表达式没结果或操作符栈不为空
    {
        if(opt[i] >= '0' && opt[i] <= '9')			//操作数
        {
            tmp = tmp * 10 + opt[i] - '0';
            i++;
            
            if(opt[i] > '9' || opt[i] < '0')
            {
                push(&s_num, tmp);
                tmp = 0;
            }
        }
		else				//操作符
		{
		    if(opt[i] == ')' && GetTop(s_opt) == '(')		//出栈不计算
		    {
			pop(&s_opt);
			i++;
			continue;
		    }
		    if(StackEmpty(s_opt) == TRUE
                      ||(Priority(opt[i]) > Priority(GetTop(s_opt)))
		      || (GetTop(s_opt) == '(' && opt[i] != ')'))		//出栈
		    {
			push(&s_opt, opt[i]);
			i++;
			continue;
		    }
			if((opt[i] == '\0' && StackEmpty(s_opt) != TRUE) ||
			    (opt[i] == ')' && GetTop(s_opt) != '(') ||
			    (Priority(opt[i]) <= Priority(GetTop(s_opt))));    //出栈计算
			{
			    switch(pop(&s_opt))
			    {
				case '+':
				    num1 = pop(&s_num);
				    num2 = pop(&s_num);
				    push(&s_num, (num2 + num1));
				    break;
				case '-':
				    num1 = pop(&s_num);
				    num2 = pop(&s_num);
				    push(&s_num, (num2 - num1));
				    break;
				case '*':
				    num1 = pop(&s_num);
				    num2 = pop(&s_num);
				    push(&s_num, (num2 * num1));
				    break;
				case '/':
				    num1 = pop(&s_num);
				    num2 = pop(&s_num);
				    push(&s_num, (num2 / num1));
			            break;    
				}
			}      
		}
	}
    printf("%d\n", GetTop(s_num));
    return 0;
}

头文件

/**************************************************************
  > File Name: LinkStack.h
  > Author: chengfeiyan
  > Mail: 1493789272@qq.com 
  > Created Time: 2018年08月08日 星期三 09时37分16秒
 **************************************************************/

#ifndef _LINKSTACK_H
#define _LINKSTACK_H

#define SUCCESS 10000
#define FAILURE 10001
#define TRUE    10002
#define FALSE   10003

typedef int ElemType;

struct node 
{
    ElemType data;
    struct node *next;
};

typedef struct node Node;

struct stack
{
    Node *top;
    int count;
};

typedef struct stack Stack;

int StackInit(Stack **s);
int StackEmpty(Stack *s);
int push(Stack **s, ElemType e);
int GetTop(Stack *s);
int pop(Stack **s);
int StackClear(Stack **s);
int StackDestroy(Stack **s);

#endif

自定义函数

#include <stdio.h>
#include "LinkStack.h"
#include <stdlib.h>
int StackInit(Stack **s)
{
    if(NULL == s)
    {
        return FAILURE;
    }

    (*s) = (Stack *)malloc(sizeof(Stack) * 1);

    if(NULL == *s)
    {
        return FAILURE;
    }

    (*s)->top = NULL;
    (*s)->count = 0;
    
    return SUCCESS;
}
int push(Stack **s, ElemType e)
{
    if(NULL == *s || NULL == s)
    {
        return FAILURE;
    }

    Node *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    if(NULL == p)
    {
        return FAILURE;
    }

    p->data = e;
    p->next = (*s)->top;
    (*s)->top = p;
    (*s)->count++;
    
    return SUCCESS;
}

int GetTop(Stack *s)
{
    if(NULL == s || s->top == NULL)      //s->top == NULL
    {
        return FAILURE;
    }

    return s->top->data;
}

int pop(Stack **s)
{
    if(NULL == s || NULL == *s)
    {
        return FAILURE;
    }