栈实现加减乘除

  实现这个算法首先要定义两个结构体,一个结点结构体,一个栈结构体,然后就是一系列的基本操作,初始化入栈出栈,核心部分就是两个,一个就是运算符的优先级,需要分情况讨论;另一个就是出入栈问题,既要兼顾优先级又要兼顾括号匹配,有进栈不运算、进栈运算 、出栈不运算、出栈运算几种情况。具体请看代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
#define OK 1
#define ERROR	0
 
/* 定义结点结构体 */
typedef struct node
{
	int data;
	struct node *next;
}Node;
 
/* 定义栈结构体 */
typedef struct stack
{
	Node *top;
	int count;
}Stack;
 
/* 初始化栈 */
int InitStack(Stack *S)
{
	S->top = NULL;
	S->count = 0;
	return OK;
}
 
/* 判断栈空 */
int EmptyStack(Stack *S)
{
	return (S->count == 0) ? OK : ERROR;
}
 
/* 进栈 */
int Push(Stack *S, int e)
{
	Node *p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
	if(p == NULL)
	{
		return ERROR;
	}
	p->data = e;
	p->next = S->top;
	S->top = p;
	S->count++;
 
	return OK;
}
 
/* 获取栈顶 */
int GetTop(Stack *S)
{
	if(NULL == S->top)
		return ERROR;
 
	return (S->top->data);
}
 
/* 自定义优先级 */
int Priority(char s)
{
	switch(s)
	{
		case '(':				//括号优先级最高
			return 3;
		case '*':
		case '/':				//乘除次之
			return 2;
		case '+':
		case '-':				//加减最低
			return 1; 
		default :
			return 0;
	}
}
 
/* 出栈 */
int Pop(Stack *S)
{
	int e;
 
	if (NULL == S->top)
		return ERROR;
 
	Node *p = S->top;
	e = p->data;
	S->top = p->next;
	free(p);
	S->count--;
 
	return e;
}
 
int main()
{
	Stack num, opt;
	char str[100] = {0};
	int i = 0, tmp = 0, j;
 
	if (InitStack(&num) != OK || InitStack(&opt) !=OK)
	{
		printf("Init Failure!\n");
		exit(1);
	}
 
	printf("请输入你想要的操作:\n");
	scanf("%s", str);
 
	while (str[i] != '\0' || EmptyStack(&opt) != OK)
	{
		if(str[i] >= '0' && str[i] <= '9')
		{
			tmp = tmp *10 + str[i] -'0';
			i++;
			if(str[i] < '0' || str[i] > '9')
			{
				Push(&num, tmp);
				tmp = 0;
			}
		}
		else
		{
			//进栈不运算
			if((EmptyStack(&opt) == OK) || (GetTop(&opt) == '(' && str[i] != ')') ||
			Priority(str[i]) > Priority(GetTop(&opt))) 
			{
				Push(&opt, str[i]);
				i++;
				continue;
			}
 
			//出栈不运算
			if (GetTop(&opt) == '(' && str[i] == ')')
			{
				Pop(&opt);
				i++;
				continue;
			}
 
			//出栈运算
			if ((str[i] != '\0' && EmptyStack(&opt) != OK) || (str[i] == ')' && GetTop(&opt)!= '(') || 
			Priority(str[i]) <= Priority(GetTop(&opt)))
			{
				switch (Pop(&opt))
				{
					case '+':
						Push(&num, Pop(&num) + Pop(&num));
						break;
					case '-':
						j = Pop(&num);
						Push(&num, Pop(&num) - j);
						break;
					case '*':
						Push(&num, Pop(&num) * Pop(&num));
						break;
					case '/':
						j = Pop(&num);
						Push(&num, Pop(&num) / j);
						break;
				}
				continue;
			}
		}
	}
	printf("result is:%d\n",Pop(&num));
 
}
是一种常见的数据结构,它可以用来实现加减乘除和进制转换等操作。下面我将分别介绍如何使用实现这些操作。 1. 加减乘除 使用实现加减乘除的操作,需要将表达式转换为后缀表达式,然后再进行计算。具体步骤如下: 1.1 将中缀表达式转换为后缀表达式 中缀表达式转换为后缀表达式的具体方法是: - 初始化一个运算符和一个后缀表达式。 - 从左到右遍历中缀表达式的每个元素,如果是数字,则直接压入后缀表达式中;如果是运算符,则将其与运算符顶的运算符进行比较,如果该运算符优先级高于顶运算符,则将其压入运算符中;否则,将运算符顶的运算符弹出压入后缀表达式中,重复该步骤,直到该运算符可以压入运算符为止。 - 遍历完中缀表达式后,将运算符中的运算符全部弹出并压入后缀表达式中。 例如,将中缀表达式"3+4*5-2/3"转换为后缀表达式的过程如下: | 中缀表达式 | 运算符 | 后缀表达式 | |:-------------:|:--------:|:----------:| | 3 | | 3 | | + | + | | | 4 | | 3 4 | | * | +* | 3 4 | | 5 | | 3 4 5 | | - | +- | 3 4 5 * + | | 2 | | 3 4 5 * + 2 | | / | +-/ | 3 4 5 * + 2 / | 1.2 计算后缀表达式的值 将后缀表达式的每个元素依次弹出,如果是数字,则压入中;如果是运算符,则弹出顶的两个数字进行计算,并将结果压入中。最终中剩下的数字即为后缀表达式的值。 例如,计算后缀表达式"3 4 5 * + 2 /"的值的过程如下: | 后缀表达式 | | |:----------:|:---:| | 3 | 3 | | 4 | 3 4 | | 5 |3 4 5| | * |3 20 | | + | 23 | | 2 | 23 2| | / | 11 | 因此,中缀表达式"3+4*5-2/3"的值为11。 2. 进制转换 使用实现进制转换,需要将一个十进制数转换为目标进制的数。具体步骤如下: 2.1 将十进制数转换为目标进制的数 将十进制数不断除以目标进制,直到商为0,将每次得到的余数压入中。最后弹出中的元素,并将其拼接起来即为目标进制的数。 例如,将十进制数55转换为二进制数的过程如下: | 商 | 余数 | | |:--:|:----:|:---:| | 55 | 1 | 1 | | 27 | 1 |1 1 | | 13 | 1 |1 1 1| | 6 | 0 |1 1 1 0| | 3 | 0 |1 1 1 0 0| | 1 | 1 |1 1 1 0 0 1| | 0 | |1 1 1 0 0 1| 因此,十进制数55转换为二进制数的结果为"110111"。 同样的,将一个目标进制的数转换为十进制数也可以使用实现。 以上就是使用实现加减乘除和进制转换的方法。
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