/* 在BC31下编译 或VC6.0*/
/* compile under Borland C++ 3.1 or Visual C++ 6.0*/
/*#include "stdafx.h"*/
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
#include "conio.h"
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define STACK_INIT_SIZE 100/*存储空间初始分配量*/
#define STACKINCREMENT 20/*存储空间分配增量*/
typedef struct
{
int *pBase;/*在构造之前和销毁之后,base的值为NULL*/
int *pTop;/*栈顶指针*/
int StackSize;/*当前已分配的存储空间,以元素为单位*/
}Stack;
typedef int BOOLEAN;
char Operator[8]="+-*/()#";/*合法的操作符存储在字符串中*/
char Optr;/*操作符*/
int Opnd=-1;/*操作符*/
int Result;/*操作结果*/
/*算符间的优先关系*/
char PriorityTable[7][7]=
{
{'>','>','<','<','<','>','>'},
{'>','>','<','<','<','>','>'},
{'>','>','>','>','<','>','>'},
{'>','>','>','>','<','>','>'},
{'<','<','<','<','<','=','o'},
{'>','>','>','>','o','>','>'},
{'<','<','<','<','<','o','='},
};
//数据对象的操作方法
//构造一个空栈,如果返回值为0,则表示初始化失败
Stack InitStack()/*这是个效率低的方法*/
{
Stack S;
S.pBase=(int*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(int));
if(!S.pBase)
{/*内存分配失败*/
printf("内存分配失败,程序中止运行\n");
exit(-1);
}
else
{
S.pTop=S.pBase;
S.StackSize=STACK_INIT_SIZE;
}
return S;
}
//销毁栈S,S不再存在
void DestoryStack(Stack *S)
{
if(S->pBase)
{
free(S->pBase);
S->pTop=S->pBase=NULL;
}
}
//若栈不空,则用e返回S的栈顶元素
//注:由于应用的特殊,可以不检查栈是否为空
int GetTop(Stack S)
{
return *(S.pTop-1);
}
//插入元素e为新的栈顶元素,如果成功则返回1,否则返回0
int Push(Stack *S,int e)
{
if(S->pTop-S->pBase==S->StackSize)
{//栈满,追加存储空间
S->pBase=(int*)realloc(S->pBase,S->StackSize+STACKINCREMENT*sizeof(int));
if(!S->pBase)
return 0;//存储分配失败
S->pTop=S->pBase+S->StackSize;
S->StackSize+=STACKINCREMENT;
}
*(S->pTop++)=e;
return 1;
}
int Pop(Stack *S,int *e)
{//若栈不空,则删除S的栈顶元素,用e 返回其值,并返回1;否则返回0
if(S->pTop==S->pBase)
return 0;
*e=*--(S->pTop);
return 1;
}
//主函数及其它函数的实现
//比较两个数学符号operator_1,operator_2的计算优先权,在算符优先关系表中查找相应的关系并返回'<','=',或'>'
char CheckPriority(char operator_1,char operator_2)
{
int i,j;//用来查询算符间优先关系表的下标
//char *ptr;
i=strchr(Operator,operator_1)-Operator;//找到传入操作符在字符串Operators中的相对位置
j=strchr(Operator,operator_2)-Operator;
//返回算符优先关系表中相应值
return PriorityTable[i][j];
}
BOOLEAN IsOperator(char ch)
{//判断一个字符是否为打操作符
if(strchr(Operator,ch))
return TRUE;
else
return FALSE;
}
//从键盘获得输入
void GetInput(void)
{
char Buffer[20];//键盘输入缓冲区,用来处理输入多位数的情况
char ch;//存放键盘输入
int index;//存放Buffer的下标
index=0;
ch=getch();//从键盘读入一个字符
while(ch!=13&&!IsOperator(ch))
{//如果输入的字符是回车符或是操作符,循环结束
if(ch>='0'&&ch<='9')
{//将字符回显到屏幕
printf("%c",ch);
Buffer[index]=ch;
index++;
}
ch=getch();
}
if(ch==13)
Optr='#';//输入的表达式以回车符结束
else
{
Optr=ch;
printf("%c",ch);
}
if(index>0)
{
Buffer[index]='\0';
Opnd=atoi((Buffer));
}
else
Opnd=-1;//程序不支持输入负数,当Opnd为负数时,表示输入的字符为操作符
}
//计算形如a+b之类的表达式,theta为操作符,a,b为操作数
int Calc(int a,char theta,int b)
{
switch(theta)
{
case '+':
return a+b;
case '-':
return a-b;
case '*':
return a*b;
default:
if(b==0)//除数为零的情况
{
printf("除数不能为");
return 0;//返回0用以显示
}
else
return a/b;
}
}
/*表达式求值*/
BOOLEAN EvaluateExpression()
{
int temp;//临时变量
char theta;//存放操作符的变量
int itheta;//存放出栈的操作符的变量add by me
int a,b;//存放表达式运算时的中间值
int topOpnd;//栈顶操作数
char topOptr;//栈顶操作符
Stack OPTR=InitStack();//操作符栈
Stack OPND=InitStack();//操作数栈
if(!Push(&OPTR,'#'))//操作符栈中的第一个为#字符
return FALSE;
GetInput();//从键盘获得输入
while(Optr!='#'||GetTop(OPTR)!='#')
{//如果Optr>=0,表示有操作数输入
if(Opnd>=0)Push(&OPND,Opnd);
switch(CheckPriority(GetTop(OPTR),Optr))
{
case '<'://栈顶元素优先权低
if(!Push(&OPTR,Optr))return FALSE;
GetInput();
break;
case '='://脱括号并接收键盘输入
Pop(&OPTR,&temp);GetInput();
break;
case '>'://退栈并将运算结果入栈
//先用itheta得到操作符在赋给theta
Pop(&OPTR,&itheta);
Pop(&OPND,&b);
Pop(&OPND,&a);
theta = (char)( itheta );
Push(&OPND,Calc(a,itheta,b));
Opnd=-1;
break;
}
}
//本算法中,当输入只有一个操作数然后就输入回车符时,
//OPND.pTop==OPND.pBase
//如果OPND.pTop==OPND.pBase并且Opnd<0,则说明用户
//未输入任何操作和操作符而直接输入[回车],程序直接
//退出运行
if(OPND.pTop==OPND.pBase&&Opnd<0)
{
printf("\n\n感谢使用!\n");
exit(1);
}
else if(OPND.pTop==OPND.pBase)
Result=Opnd;
else
{
Result=GetTop(OPND);
DestoryStack(&OPND);
DestoryStack(&OPTR);
}
return TRUE;
}
void Message(void)
{
printf("\n四则运算表达式求值演示\n");
printf("-------------------------------\n");
printf("使用方法:请从键盘上直接输入表达式,以回车键结束.如45*(12-2)[回车]\n");
printf("注0:不输入任何数而直接按[回车]键,将退出程序.\n");
printf("注1:本程序暂时不接受除数字键及四则运算符之外的任何其它键盘输入.\n");
printf("注2:本程序暂时只能处理正确的表达式,不支持输入负数.\n");
printf("-------------------------------\n\n");
}
void main(void)
{
int i;//用来一些说明性信息
Message();
for(i=1;;i++)
{
printf("表达式%d:",i);
if(EvaluateExpression())
printf("=%d\n",Result);
else
printf("计算中遇到错误\n");
}
}
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