3.2.5 表达式求解

 /* func3-2.c algo3-6.c和algo3-7.c要调用的函数 */
 char Precede(SElemType t1,SElemType t2)
 { /* 根据教科书表3.1，判断t1，t2两符号的优先关系('#'用'\n'代替) */
   char f;
   switch(t2)
   {
     case '+':
     case '-':if(t1=='('||t1=='\n')
                f='<'; /* t1<t2 */
              else
                f='>'; /* t1>t2 */
              break;
     case '*':
     case '/':if(t1=='*'||t1=='/'||t1==')')
                f='>'; /* t1>t2 */
              else
                f='<'; /* t1<t2 */
              break;
     case '(':if(t1==')')
              {
                printf("括号不匹配\n");
                exit(ERROR);
              }
              else
                f='<'; /* t1<t2 */
              break;
     case ')':switch(t1)
              {
                case '(':f='='; /* t1=t2 */
                          break;
                case'\n':printf("缺乏左括号\n");
                          exit(ERROR);
                default :f='>'; /* t1>t2 */
              }
              break;
     case'\n':switch(t1)
              {
                case'\n':f='='; /* t1=t2 */
                         break;
                case'(' :printf("缺乏右括号\n");
                         exit(ERROR);
                default :f='>'; /* t1>t2 */
              }
   }
   return f;
 }

 Status In(SElemType c)
 { /* 判断c是否为7种运算符之一 */
   switch(c)
   {
     case'+' :
     case'-' :
     case'*' :
     case'/' :
     case'(' :
     case')' :
     case'\n':return TRUE;
     default :return FALSE;
   }
 }

 SElemType Operate(SElemType a,SElemType theta,SElemType b)
 { /* 做四则运算a theta b，返回运算结果 */
   switch(theta)
   {
     case'+':return a+b;
     case'-':return a-b;
     case'*':return a*b;
   }
   return a/b;
 }

 

 

 

 /* algo3-6.c 表达式求值(输入的值在0～9之间，中间结果和输出的值在-128～127之间)，算法3.4 */
 typedef char SElemType; /* 栈元素为字符型 */
 #include"c1.h"
 #include"c3-1.h"
 #include"bo3-1.c"
 #include"func3-2.c"

 SElemType EvaluateExpression() /* 算法3.4，有改动 */
 { /* 算术表达式求值的算符优先算法。设OPTR和OPND分别为运算符栈和运算数栈 */
   SqStack OPTR,OPND;
   SElemType a,b,c,x;
   InitStack(&OPTR); /* 初始化运算符栈OPTR和运算数栈OPND */
   InitStack(&OPND);
   Push(&OPTR,'\n'); /* 将换行符压入运算符栈OPTR的栈底(改) */
   c=getchar(); /* 由键盘读入1个字符到c */
   GetTop(OPTR,&x); /* 将运算符栈OPTR的栈顶元素赋给x */
   while(c!='\n'||x!='\n') /* c和x不都是换行符 */
   {
     if(In(c)) /* c是7种运算符之一 */
       switch(Precede(x,c)) /* 判断x和c的优先权 */
       {
         case'<' :Push(&OPTR,c); /* 栈顶元素x的优先权低，入栈c */
                  c=getchar();  /* 由键盘读入下一个字符到c */
                  break;
         case'=' :Pop(&OPTR,&x); /* x='('且c=')'情况，弹出'('给x(后又扔掉) */
                  c=getchar(); /* 由键盘读入下一个字符到c(扔掉')') */
                  break;
         case'>' :Pop(&OPTR,&x); /* 栈顶元素x的优先权高，弹出运算符栈OPTR的栈顶元素给x(改) */
                  Pop(&OPND,&b); /* 依次弹出运算数栈OPND的栈顶元素给b，a */
                  Pop(&OPND,&a);
                  Push(&OPND,Operate(a,x,b)); /* 做运算a x b，并将运算结果入运算数栈 */
       }
       else if(c>='0'&&c<='9') /* c是操作数 */
       {
         Push(&OPND,c-48); /* 将该操作数的值(不是ASCII码)压入运算数栈OPND */
         c=getchar(); /* 由键盘读入下一个字符到c */
       }
       else /* c是非法字符 */
       {
         printf("出现非法字符\n");
         exit(ERROR);
     }
     GetTop(OPTR,&x); /* 将运算符栈OPTR的栈顶元素赋给x */
   }
   Pop(&OPND,&x); /* 弹出运算数栈OPND的栈顶元素(运算结果)给x(改此处) */
   if(!StackEmpty(OPND)) /* 运算数栈OPND不空(运算符栈OPTR仅剩'\n') */
   {
     printf("表达式不正确\n");
     exit(ERROR);
   }
   return x;
 }

 void main()
 {
   printf("请输入算术表达式(输入的值要在0～9之间、中间运算值和输出结果在-128～127之间)\n");
   printf("%d\n",EvaluateExpression()); /* 返回值(8位2进制，1个字节)按整型格式输出 */
 }

 

 

 

 

 /* algo3-7.c 表达式求值(范围为int类型，输入负数要用(0-正数)表示) */
 typedef int SElemType; /* 栈元素类型为整型，改algo3-6.c */
 #include"c1.h"
 #include"c3-1.h" /* 顺序栈的存储结构 */
 #include"bo3-1.c" /* 顺序栈的基本操作 */
 #include"func3-2.c"

 SElemType EvaluateExpression()
 { /* 算术表达式求值的算符优先算法。设OPTR和OPND分别为运算符栈和运算数栈 */
   SqStack OPTR,OPND;
   SElemType a,b,d,x; /* 改algo3-6.c */
   char c; /* 存放由键盘接收的字符，改algo3-6.c */
   char z[11]; /* 存放整数字符串，改algo3-6.c */
   int i; /* 改algo3-6.c */
   InitStack(&OPTR); /* 初始化运算符栈OPTR和运算数栈OPND */
   InitStack(&OPND);
   Push(&OPTR,'\n'); /* 将换行符压入运算符栈OPTR的栈底(改) */
   c=getchar(); /* 由键盘读入1个字符到c */
   GetTop(OPTR,&x); /* 将运算符栈OPTR的栈顶元素赋给x */
   while(c!='\n'||x!='\n') /* c和x不都是换行符 */
   {
     if(In(c)) /* c是7种运算符之一 */
       switch(Precede(x,c)) /* 判断x和c的优先权 */
       {
  case'<' :Push(&OPTR,c); /* 栈顶元素x的优先权低，入栈c */
                  c=getchar();  /* 由键盘读入下一个字符到c */
                  break;
  case'=' :Pop(&OPTR,&x); /* x='('且c=')'情况，弹出'('给x(后又扔掉) */
                  c=getchar(); /* 由键盘读入下一个字符到c(扔掉')') */
                  break;
  case'>' :Pop(&OPTR,&x); /* 栈顶元素x的优先权高，弹出运算符栈OPTR的栈顶元素给x(改) */
    Pop(&OPND,&b); /* 依次弹出运算数栈OPND的栈顶元素给b，a */
    Pop(&OPND,&a);
    Push(&OPND,Operate(a,x,b)); /* 做运算a x b，并将运算结果入运算数栈 */
       }
     else if(c>='0'&&c<='9') /* c是操作数，此语句改algo3-6.c */
     {
       i=0;
       while(c>='0'&&c<='9') /* 是连续数字 */
       {
         z[i++]=c;
         c=getchar();
       }
       z[i]=0; /* 字符串结束符 */
       d=atoi(z); /* 将z中保存的数值型字符串转为整型存于d */
       Push(&OPND,d); /* 将d压入运算数栈OPND */
     }
     else /* c是非法字符，以下同algo3-6.c */
     {
       printf("出现非法字符\n");
       exit(ERROR);
     }
     GetTop(OPTR,&x); /* 将运算符栈OPTR的栈顶元素赋给x */
   }
   Pop(&OPND,&x); /* 弹出运算数栈OPND的栈顶元素(运算结果)给x(改此处) */
   if(!StackEmpty(OPND)) /* 运算数栈OPND不空(运算符栈OPTR仅剩'\n') */
   {
     printf("表达式不正确\n");
     exit(ERROR);
   }
   return x;
 }

 void main()
 {
   printf("请输入算术表达式,负数要用(0-正数)表示\n");
   printf("%d\n",EvaluateExpression());
 }