C語言實現(xiàn)數(shù)學表達式運算
本文實例為大家分享了C語言實現(xiàn)數(shù)學表達式運算的具體代碼,供大家參考,具體內(nèi)容如下
1、開發(fā)思路: (假設有表達式 2 * 3 * ( 1 + 2) )
數(shù)字要一個一個取出放在內(nèi)存中,根據(jù)相鄰前后2個計算符號,判斷是否要取出數(shù)字進行計算,2個數(shù)字的計算值重新放在內(nèi)存中且順序放置??紤]使用棧這種數(shù)據(jù)結構去保存數(shù)字和符號,用2個棧,1個棧保存數(shù)字,一個棧保存運算符號。
2、因要使用棧這種數(shù)據(jù)結構,本代碼使用純C語言開發(fā),故先編寫棧的代碼,參考:
c語言實現(xiàn)通用數(shù)據(jù)結構(三):通用椎棧
3、重要處理邏輯
(1)如何判斷前后2個運算符的優(yōu)先級關系

(2)如何字符轉(zhuǎn)換為數(shù)字
因鍵盤輸入的內(nèi)容為字符類型,需要判斷輸入的字符類型且進行必要轉(zhuǎn)換
ASCII碼表,表頭依次為:二進制 十進制 十六進制 字符

(3)如何判斷表達式處理完畢
默認先預置一個符號#,輸入內(nèi)容2 * 3 * ( 1 + 2)# ,當符號棧內(nèi)為#,且當前處理的字符為#。則表達式處理完畢。
4、代碼實現(xiàn)
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
#define _CRT_SECURE_CPP_OVERLOAD_STANDARD_NAMES 1
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "myStack.h"
// 判斷是否操作符
int ifOp(char c) {
switch (c) {
case '+':
return 1;
case '-':
return 1;
case '*':
return 1;
case '/':
return 1;
case '(':
return 1;
case ')':
return 1;
case '#':
return 1;
default:
break;
}
return 0;
}
int findOffset(char * str,char c,int len) {
for (int i = 0; i < len;i++) {
if (str[i] == c) {
return i;
}
}
return -1;
}
//判斷任意相繼出現(xiàn)的2個運算符的優(yōu)先級
char yxji(char op1,char op2) {
char ops[] = "+-*/()#";
char oplist[7][7] = {
">><<<>>",
">><<<>>",
">>>><>>",
">>>><>>" ,
"<<<<<=&",
">>>>&>>",
"<<<<<&="};
int len = sizeof(ops) / sizeof(char);
return oplist[findOffset(ops,op1, len)][findOffset(ops, op2, len)];
}
//基礎運算 a-第1個數(shù) b-第2個數(shù)
void baseOp(char op,int a,int b,int * value) {
printf("baseOp %d %c %d",a,op,b);
//int value = 0;
//int* p = &value;
switch (op) {
case '+':
*value = a + b;
break;
case '-':
*value = a-b;
break;
case '*':
*value = a*b;
break;
case '/':
*value = a/b;
break;
default:
printf("運算符不合法");
exit(1);
}
}
//轉(zhuǎn)換字符為數(shù)字
void transValue(char c,int * v) {
if (c > 47 && c < 58) {
*v = (c - 48);
}
}
void printstack(MyStack * stack1,MyStack * stack2) {
int len1 = myListGetSize(stack1);
int len2 = myListGetSize(stack2);
printf("stack1值:");
for (int i = 0; i < len1;i++) {
char* m = (char*)myListGetDataAt(stack1,i );
printf("%c ", *m);
}
printf("\nstack2值:");
for (int i = 0; i < len2; i++) {
int* m = (int*)myListGetDataAt(stack2, i);
printf("%d(%p) ", *m,m);
}
printf("\n");
}
// 計算,該方法只能對數(shù)字 0-9 運算(可掌握棧、指針的使用)
// 2*3*(1+2)#
void calculate(char bds[]) {
int i = 0;
char flag = '#';
MyStack* stack1 = createMyStack();//stack1中放運算符
myStackPush(stack1, &flag);
MyStack* stack2 = createMyStack();//stack2中放數(shù)字
//char c = bds[i]; // 等價于*(bds+i)
while (bds[i] != '#' || *(char*)myStackGetTop(stack1)!='#') {
printstack(stack1,stack2);
if (!ifOp(bds[i])) {
/*
* 這種寫法不行!
int vv = 0;
transValue(bds[i], &vv)
*/
int* vu = (int*)malloc(sizeof(int));
transValue(bds[i], vu);
printf("is number:%d\n", *vu);//打印出數(shù)字
myStackPush(stack2, vu);
i++;
}
else {
printf("is fuhao:%c\n", bds[i]);
char * op1 = (char*)myStackGetTop(stack1);
printf("top1 op:%c\n",*op1);
if (*op1 == '#') {
myStackPush(stack1, &bds[i]);
i++;
continue;
}
char res = yxji(*op1, bds[i]);
printf("yxji:%c\n",res);
switch (res) {
case '>':{
char* curop = (char*)myStackPop(stack1);//取出當前運算符
printf("top2 op:%c\n", *op1);
int* b = (int*)myStackPop(stack2);//第2個運算數(shù)
int* a = (int*)myStackPop(stack2);//第1個運算數(shù)
/*
* 這種寫法不行!
int value = 0;
baseOp(*curop,transValue(*a), transValue(*b),&value);
*/
int* value = (int*)malloc(sizeof(int));
baseOp(*curop, *a, *b, value);
printf("=%d\n", *value);
myStackPush(stack2, value);
break;
}
case '<':
myStackPush(stack1, &bds[i]);
i++;
break;
case '=': {
printf("()==");
myStackPop(stack1);//取出右括號 (
i++;
break;
}
default:
printf("表達式錯誤!");
exit(1);
}
}
}
int * valueRes = (int*)myStackPop(stack2);
printf("計算結果值為:%d\n",*valueRes);
freeMyList(stack1);
freeMyList(stack2);
}
int main() {
printf("輸入表達式:\n");
char bds[50];
scanf("%s",bds);// 數(shù)組變量名,傳入的相當于是數(shù)組第一個元素的地址。方法形參是個指針變量,指針變量才能存放地址
calculate(bds);
return 0;
}
5、代碼開發(fā)過程總結 (踩坑填坑真實記錄)
將符號轉(zhuǎn)為數(shù)字并把數(shù)字放入棧中,若寫為如下形式不行
int vv = 0;
transValue('1‘, &vv);
myStackPush(stack2, vv);
因為臨時變量地址始終不變,第2個值賦值后,等于是把已放入棧內(nèi)的第一個值修改了(程序中通過打印出指針變量值,即變量的地址,發(fā)現(xiàn)地址確實沒變)
應該用如下方式:
int* vv= (int*)malloc(sizeof(int));
transValue('1‘, vv);
myStackPush(stack2, vv);
掌握指針用法很重要!此處記錄如下:


6. 代碼測試結果(開發(fā)環(huán)境:visual studio 2019)


以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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