数据结构3

最新推荐文章于 2020-10-02 11:57:30 发布

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本文详细介绍了如何使用堆栈实现中缀表达式计算，包括合法表达式检查、数据栈和符号栈的设计与操作，以及具体实现代码解析过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

又一个月过去了，翘了不少课，可是实验还是得做啊....

这个是上上周的实验三，堆栈模拟计算器的，书上有伪代码，不想看，参考了黄建的，写成这样了：

实验三

利用堆栈的基本操作来实现中缀表达式的计算。该中缀表达式中包括：+、-、*、/、（、）和整数。
   提示：首先要检查该表达式是否合法，然后计算。

   示例：
   输入：10 + (4 – 20 *) / 4
   输出：表达式错误

   输入：10 + (20 - 10) / 5 * 2
   输出：14

写了两个栈，一个数据栈，一个符号栈。。。

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
using namespace std;
typedef struct
{
    double *data;
    int top;
}nstack;
typedef struct
{
    char *data;
    int top;
}cstack;

nstack num;
cstack op;
char suffix[1010],s[1010];
double num1,num2,num3;

void init(nstack &s)
{
    s.data=new double [100];
    s.top=-1;
}
void init(cstack &s)
{
    s.data=new char [100];
    s.top=-1;
}
bool empty(nstack s)
{
    if(s.top==-1)
    return 1;
    return 0;
}
bool empty(cstack s)
{
    if(s.top==-1)
    return 1;
    return 0;
}
bool top(nstack s,int &e)
{
    if(s.top==-1)
    return 0;
    e=s.data[s.top];
    return 1;
}
bool top(cstack s,char &e)
{
    if(s.top==-1)
    return 0;
    e=s.data[s.top];
    return 1;
}
bool pop(cstack &s,char &e)
{
    if(s.top==-1)
    return 0;
    e=s.data[s.top--];
    return 1;
}
bool pop(nstack &s,double &e)
{
    if(s.top==-1)
    return 0;
    e=s.data[s.top--];
    return 1;
}
void push(cstack &s,char e)
{
    s.data[++s.top]=e;
}
void push(nstack &s,double e)
{
    s.data[++s.top]=e;
}
int opmember(char c)
{
    if(c=='+'||c=='-'||c=='*'||c=='/')
        return 1;
    if(c=='(')
        return 2;
    if(c==')')
        return 3;
    return 0;
}
int getpre(char c)
{
    if(c=='#') return -1;
    if(c=='(') return 0;
    if(c=='+'||c=='-') return 1;
    if(c==')') return 2;
    if(c=='*'||c=='/') return 2;
}
bool compare(char s1,char s2)
{
    if(getpre(s1)>=getpre(s2))
        return 1;
    return 0;
}
bool isnum(char c)
{
    if(c>='0'&&c<='9') return 1;
    return 0;
}
bool islogic(char *s)
{
    int len=strlen(s);
    int l=0,r=0;
    if(opmember(s[0]==1||opmember(s[0])==3)) return 0;
    if(opmember(s[len-1])==1||opmember(s[len-1])==2) return 0;
    for(int i=0;i<len-1;i++)
    {
        if(s[i]=='(') l++;
        if(s[i]==')') r++;
        if(opmember(s[i])==3&&isnum(s[i+1])) return 0;
        if(opmember(s[i])==1&&opmember(s[i+1])==1) return 0;
        if(opmember(s[i])==1&&opmember(s[i+1])==3) return 0;
        if(opmember(s[i])==2&&opmember(s[i+1])==3) return 0;
        if(opmember(s[i])==3&&isnum(s[i+1])) return 0;
        if(isnum(s[i])&&opmember(s[i+1])==2) return 0;
        if(s[i]=='/'&&s[i+1]=='0') return 0;
    }
    if(s[len-1]==')') r++;
    if(l!=r) return 0;
    return 1;
}
double operate(double a,char op,double b)
{
    if(op=='+') return a+b;
    else if(op=='-') return a-b;
    else if(op=='*') return a*b;
    else if(op=='/') return a/b;
}
void transform(char *suffix,char *s)
{
    init(op);
    push(op,'#');
    int i=0,k=0;
    char ch=s[0],c;
    while(!empty(op))
    {
        if(isnum(ch))   suffix[k++]=ch;
        else
        {
            suffix[k++]=' ';
            switch(ch)
            {
                case '(':push(op,ch);break;
                case ')':
                {
                    pop(op,c);
                    while(c!='(')
                          {
                              suffix[k++]=c;
                              pop(op,c);
                          }
                        break;
                }
                default:
                {
                    while(top(op,c)&&(compare(c,ch)))
                    {
                        suffix[k++]=c;pop(op,c);
                    }
                    if(ch!='#')
                     push(op,ch);
                    break;
                }
            }
        }
        if(ch!='#')  {i++;ch=s[i];}

    }
    suffix[k]=='\0';
}
void calculate()
{
    init(num);
    int len=strlen(suffix),i=0;
    while(i<len)
    {
        if(suffix[i]==' ')
        {
            i++;continue;
        }
        else if(suffix[i]=='#')
        break;
        else
        {
            double cur=0;
            bool hasnum=0;
            while(isnum(suffix[i]))
            {
                cur*=10;
                cur+=suffix[i++]-'0';
                hasnum=1;
            }
            if(hasnum)
            push(num,cur);
            if(suffix[i]==' ')
            {
                i++;continue;
            }
            if(opmember(suffix[i])==1)
            {
                pop(num,num1);
                pop(num,num2);
                num3=operate(num2,suffix[i++],num1);
                push(num,num3);
            }
        }
    }
    double ans;
    pop(num,ans);
    printf("%.2lf\n",ans);
}
int main()
{
    while(scanf("%s",s)!=EOF)
    {
        memset(suffix,0,sizeof(suffix));
        int len=strlen(s);
        if(!islogic(s))
        cout<<"表达式错误!\n";
        else
        {
            s[len]='#';
            transform(suffix,s);
            calculate();
        }
    }
    return 0;
}