[C++知识库]5、c语言四则计算器(包括括号)

C语言四则( ’ + ’ , ’ - ’ , ’ * ’ , ’ / ')计算器，包括括号

1、思路：

(1)、当遇到数字字符时

所有数字字符存到snum[]栈中，但是要考虑多位数字的问题。在这里可以用标志位进行解决，value = value * 10 + str[i] - ‘0’;
，‘0’—的ASCII码为48。

(2)、当我们遇到运算符(包括左括号)时：(get_pri()_运算符优先级比较函数)
若该运算符的优先级比我们sop[]栈栈顶的优先级高时，直接入栈。
若该运算符的优先级没有sop[]栈栈顶的优先级大高时，则不断出栈并开始compute(snum,old_op)运算，直到该运算符的优先级比目前**sop[]栈栈顶的运算符高为止。
(3)、当遇到右括号时，则不断出栈，符号栈出一个就开始计算一个，直至遇到左括号时停止。

2、代码

2.1 主函数_main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "stack.h"     //以下代码关于本函数省略 详细查看分类专栏《数据结构_3、栈(先进后出)》
int main()
{
	char str[] = "1+2*3";  //"11-(5-3)*6+15";
	STACK *snum,*sop;
	int i = 0,value = 0,flag = 0;
	int old_op;

	snum = stack_create();    //创建存放数字的栈
	/*if error*/
	sop = stack_create();     //创建存放运算符的栈
	/*if error*/

	for(; str[i] != '\0' ; i++)  //开始遍历字符数字中每一个字符
	{
// 	    "11-(5-3)*6+15";"1+2+3*3"
		if(str[i] >= '0' && str[i] <= '9')	//num
		{	
			value = value * 10 + str[i] - '0'; 	//例 value=0+53-48=5
			flag = 1;   //巧用标志位 用来存放两位数的数字
		}
		else		//遇到符号+ - * / （） 执行else语句
		{
			if(flag)
			{
				stack_push(snum,&value);  //数字入栈，包括两位数的数字
				value = 0; 
				flag = 0;
			}
			
			if(str[i] == ')')   //开始出栈，并开始计算
				deal_bracket(snum,sop);
			else	 // +-*/( 开始入符号栈     
				deal_op(snum,sop,str[i]);		
		}
	}
 	//到这里所有的括号里面的元素都运算完了，开始下面的运算
	if(flag)
	{//将字符数组中的最后一个数字压栈
		stack_push(snum,&value);
	}

	while(!stack_isempty(sop))
	{//只要符号栈不为空就开始运算
		stack_pop(sop,&old_op);
		compute(snum,old_op);
	}

	stack_pop(snum,&value); //value为最后要输出的结果，将它出栈
	printf("%s = %d\n",str,value);

	stack_destroy(snum);
	stack_destroy(sop);

	exit(0);
}

2.2 没有括号的运算函数_deal_op(snum,sop,str[i])

void deal_op(STACK *snum, STACK *sop, int op)
{//  +-*/(;  1+2*2
	int old_op;
	
	if(stack_isempty(sop) || op == '(')
	{//如果字符栈里面没有字符，则直接入栈
		stack_push(sop,&op);  //push为入栈函数
		return ;
	}
	
	stack_top(sop,&old_op); //查看栈顶元素的值，存到old_op中去
	
	if(get_pri(op) > get_pri(old_op)) //get_pri 返回值 0 1 2
	{//如果该运算符优先级比栈顶元素优先级高，直接入栈
		stack_push(sop,&op);
		return ;
	}

	while(get_pri(op) <= get_pri(old_op))
	{//如果该运算符优先级没有栈顶元素优先级高，或者优先级相等时
		stack_pop(sop,&old_op);	 //取栈顶元素并且出栈
		compute(snum,old_op);	//进行运算
		if(stack_isempty(sop))
			break;
		stack_top(sop,&old_op); //
	}

	stack_push(sop,&op); //
}

2.3 遇到右括号时运算的函数_deal_bracket(STACK *snum, STACK *sop)

void deal_bracket(STACK *snum, STACK *sop)
{
	int old_op;

	stack_top(sop, &old_op); //查看符号栈栈顶的运算符

	while(old_op != '(') //直至遇到左括号时停止出栈
	{
		stack_pop(sop,&old_op); //‘-’出栈
		compute(snum,old_op); //计算括号里的表达式
		stack_top(sop,&old_op); //查看栈顶元素为‘(’ 结束循环
	}
	stack_pop(sop,&old_op);  //把‘(’出栈

}

2.4 结果运算函数_compute(STACK *snum, int op)

void compute(STACK *snum, int op)
{
	int n1,n2,n;

	stack_pop(snum,&n2); //取栈顶元素n2并且出栈
	stack_pop(snum,&n1); //取栈顶元素n1并且出栈

	switch(op)
	{
		case '+':
			n = n1 + n2;
			break;
		case '-':
			n = n1 - n2;
			break;
		case '*':
			n = n1 * n2;
			break;
		case '/':
			n = n1 / n2;
			break;
		default:
			break;
	}
	stack_push(snum,&n);  //计算完成之后结果压栈到snum[]中
}	

2.5 设置运算符优先级函数_get_pri(int op)

int get_pri(int op)   //op为要运算的运算符
{
	switch(op)
	{
		case '(':	
			return 0;
		case '+':
		case '-':
			return 1;
		case '*':
		case '/':
			return 2;	
	}
}

2.6 static.c 的所有函数

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include "stack.h"


STACK *stack_create()
{
	STACK *new;

	new = malloc(sizeof(*new));
	if(new == NULL)
		return NULL;
	new->top = -1;
	return new;
}

void stack_create2(STACK **ptr)
{

	*ptr = malloc(sizeof(STACK));
	if(*ptr == NULL)
		return ;

	(*ptr)->top = -1;
	return ;
}

int stack_isempty(STACK *ptr)
{
	if(ptr->top == -1)
		return 1;
	return 0;

}
int stack_isfull(STACK *ptr)
{
	if(ptr->top == MAXSIZE-1)
		return 1;
	return 0;
}

int stack_push(STACK *ptr, const int *x)
{
	if(stack_isfull(ptr))
		return -1;
	
	ptr->data[++ptr->top] = *x;
	return 0;
}

int stack_pop(STACK *ptr, int *x)
{
	if(stack_isempty(ptr))
		return -1;
	*x = ptr->data[ptr->top--];
	return 0;
}

int stack_top(STACK *ptr,int *x)  //取栈顶元素查看,不出栈
{
	if(stack_isempty(ptr))
		return -1;
	*x = ptr->data[ptr->top];
	return 0;
}

void stack_display(STACK *ptr)
{
	int i;
	if(stack_isempty(ptr))
	    return ;
	for(i = 0 ; i <= ptr->top ; i++)
		printf("%d ",ptr->data[i]);
	printf("\n");
}

void stack_destroy(STACK *ptr)
{
	free(ptr);
	ptr = NULL;
}