栈的应用 算术表达式求值 学习笔记

//SeqStack.h
typedef struct stack
{
	DATA data[SIZE+1];  //数据元素 
	int top;  //栈顶 
}SeqStack;
SeqStack *SeqStackInit()
{
	SeqStack *p;
	if(p=(SeqStack *)(malloc)(sizeof(SeqStack)))  //申请栈内存 
	{
		p->top = 0; //设置栈顶为零 
		return p; //返回指向栈的指针 
	}
	return NULL;
}
int SeqStackIsEmpty(SeqStack *s) //判断栈是否为空 
{
	return(s->top==0);
}
void SeqStackFree(SeqStack *s)  //释放栈所占用空间
{
	if(s)
		free(s);
 } 
void SeqStackClera(SeqStack *s) // 清空栈
{
	s->top = 0;
 } 
int SeqStackFull(SeqStack *s)  //判断栈是否已满 
{
	return(s->top==SIZE) ;
}
int SeqStackPush(SeqStack *s, DATA data) // 入栈操作
{
	if((s->top+1)>SIZE)
	{
		printf("栈溢出!\n");
		return 0;
	}
	s->data[++s->top] = data; //栈元素入栈
	return 1; 
 } 
DATA SeqStackPop(SeqStack *s)  //出栈操作
{
	if(s->top==0)
	{
		printf("栈为空!");
		exit(0);
	}
	return (s->data[s->top--]);
}
DATA SeqStackPeek(SeqStack *s) // 读栈顶数据
{
	if(s->top==0)
	{
		printf("栈为空! ");
		exit(0);
	}
	return (s->data[s->top]);
 }

//CalcExp.c
#include<stdio.h> 
#include<stdlib.h>
#define SIZE 50
typedef int DATA;
#include "SeqStack.h"
int IsOperator(char c) // 检查字符是否为运算符
{
	switch(c)
	{
		case‘+‘:
		case‘-‘:
		case‘*‘:
		case‘/‘:
		case‘(‘:
		case‘)‘:
		case‘=‘:
			return 1;
			break;
		default:
			return 0;
			break;
	}
}
int PRI(char oper1,char oper2) // 判断两个运算符的优先级
//opera1>oper2 返回1
//oper1<oper2 返回-1
//oper1=oper2 返回0
{
	int pri;
	switch(oper2) //判断运算符优先级
	{
		case ‘+‘:
		case ‘-‘:
			if(oper1==‘(‘ || oper1==‘=‘)// 为左括号或表达式开始符号
				pri = -1; // 返回小于
			else
				pri = 1;
			break;
		case ‘*‘:
		case ‘/‘:
			if(oper1==‘*‘||oper1==‘/‘||oper1==‘)‘) 
				pri = 1;
			else
				pri=-1;
			break;
		case ‘(‘:
			if(oper1==‘)‘)  // 右括号右侧不能马上出现左括号
			{
				printf("语法错误!\n");
				exit(0);
			 } else
			 	pri=-1;
			break;
		case ‘)‘:
			if(oper1==‘(‘)
				pri = 0;
			else if(oper1==‘=‘)
			{
				printf("括号不匹配!\n");
				exit(0);
			}else
				pri=1;
			break;
		case ‘=‘:
			if(oper1==‘(‘)
			{
				printf("括号不匹配!\n");
				exit(0);
			}else if(oper1==‘=‘)
				pri =0;
			else
				pri =1;
			break;
	 } 
	 return pri;
}
int Calc(int a, int oper ,int b) // 计算两个操作数的结果
{
	switch(oper)
	{
		case ‘+‘: return a+b;
		case ‘-‘: return a-b;
		case ‘*‘: return a*b;
		case‘/‘:
			if(b!=0)
				return a/b;
			else
			{
				printf("除0溢出!\n");
				exit(0);
			}
	}
 } 
int CalcExp(char exp[]) // 表达式计算函数
{
	SeqStack *StackOper ,*StackData;
	int i=0,flag=0;
	DATA a,b,c,q,x,t,oper;

	StackOper = SeqStackInit();//初始化两个栈 
	StackData = SeqStackInit();

	q=0;
	x=‘=‘;
	SeqStackPush(StackOper, x); //首先将等号（=）进入操作符栈 
	x=SeqStackPeek(StackOper);//获取操作符栈的首元素 
	c=exp[i++];
	while(c!=‘=‘||x!=‘=‘)
	{
		if(IsOperator(c)) // 若输入的是运算符
		{
			if(flag){
				SeqStackPush(StackData,q); // 将操作符入栈
				q=0 ;
				flag = 0;
			}
			switch(PRI(x,c))//判断运算符的优先级
			{
				case -1:
					SeqStackPush(StackOper,c);//运算符进栈
					c=exp[i++] ;
					break;
				case 0:
					c = SeqStackPop(StackOper);//运算符出栈（抛弃） 
					c=exp[i++];
					break;
				case 1:
					oper = SeqStackPop(StackOper); //运算符出栈
					b=SeqStackPop(StackData); // 两个操作符出栈 
					a=SeqStackPop(StackData);
					t=Calc(a,oper,b);
					SeqStackPush(StackData,t);//将运算结果入栈
					break; 
			 } 
		 } else if(c>=‘0‘ && c<=‘9‘) // 若输入字符在0-9之间
		 {
		 	c-=‘0‘;
		 	q=q*10+c;
		 	c=exp[i++];
		 	flag=1;
		  } 
		  else
		  {
		  	printf("输入错误!\n");
		  	getch();
		  	exit(0);
		  }
		  x=SeqStackPeek(StackOper);//获取栈顶的运算符 
	}
	q=SeqStackPop(StackData) ;
	SeqStackFree(StackOper);//释放栈所占用的空间
	SeqStackFree(StackData); 
	return q; // 出栈，返回结果 
 } 
 
 int main()
 {
 	int c;
 	char exp[80];
 	printf("请输入要计算的表达式（以=结束）:");
 	scanf("%s",exp);
 	printf("%s%d\n",exp,CalcExp(exp));
 	getch();
 	return 0;
 }