C语言实现数学表达式运算

本文实例为大家分享了C语言实现数学表达式运算的具体代码,供大家参考,具体内容如下

1、开发思路: (假设有表达式 2 * 3 * ( 1 + 2) )

数字要一个一个取出放在内存中,根据相邻前后2个计算符号,判断是否要取出数字进行计算,2个数字的计算值重新放在内存中且顺序放置。考虑使用栈这种数据结构去保存数字和符号,用2个栈,1个栈保存数字,一个栈保存运算符号。

2、因要使用栈这种数据结构,本代码使用纯C语言开发,故先编写栈的代码,参考:

c语言实现通用数据结构(三):通用椎栈

3、重要处理逻辑

(1)如何判断前后2个运算符的优先级关系

(2)如何字符转换为数字

因键盘输入的内容为字符类型,需要判断输入的字符类型且进行必要转换

ASCII码表,表头依次为:二进制 十进制 十六进制 字符

(3)如何判断表达式处理完毕

默认先预置一个符号#,输入内容2 * 3 * ( 1 + 2)# ,当符号栈内为#,且当前处理的字符为#。则表达式处理完毕。

4、代码实现

#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE

#define _CRT_SECURE_CPP_OVERLOAD_STANDARD_NAMES 1

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include "myStack.h"

// 判断是否操作符

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;

}

//判断任意相继出现的2个运算符的优先级

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)];

}

//基础运算 a-第1个数 b-第2个数

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("运算符不合法");

exit(1);

}

}

//转换字符为数字

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");

}

// 计算,该方法只能对数字 0-9 运算(可掌握栈、指针的使用)

// 2*3*(1+2)#

void calculate(char bds[]) {

int i = 0;

char flag = '#';

MyStack* stack1 = createMyStack();//stack1中放运算符

myStackPush(stack1, &flag);

MyStack* stack2 = createMyStack();//stack2中放数字

//char c = bds[i]; // 等价于*(bds+i)

while (bds[i] != '#' || *(char*)myStackGetTop(stack1)!='#') {

printstack(stack1,stack2);

if (!ifOp(bds[i])) {

/*

* 这种写法不行!

int vv = 0;

transValue(bds[i], &vv)

*/

int* vu = (int*)malloc(sizeof(int));

transValue(bds[i], vu);

printf("is number:%d\n", *vu);//打印出数字

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);//取出当前运算符

printf("top2 op:%c\n", *op1);

int* b = (int*)myStackPop(stack2);//第2个运算数

int* a = (int*)myStackPop(stack2);//第1个运算数

/*

* 这种写法不行!

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);//取出右括号 (

i++;

break;

}

default:

printf("表达式错误!");

exit(1);

}

}

}

int * valueRes = (int*)myStackPop(stack2);

printf("计算结果值为:%d\n",*valueRes);

freeMyList(stack1);

freeMyList(stack2);

}

int main() {

printf("输入表达式:\n");

char bds[50];

scanf("%s",bds);// 数组变量名,传入的相当于是数组第一个元素的地址。方法形参是个指针变量,指针变量才能存放地址

calculate(bds);

return 0;

}

5、代码开发过程总结 (踩坑填坑真实记录)

将符号转为数字并把数字放入栈中,若写为如下形式不行

int vv = 0;

transValue('1‘, &vv);

myStackPush(stack2, vv);

因为临时变量地址始终不变,第2个值赋值后,等于是把已放入栈内的第一个值修改了(程序中通过打印出指针变量值,即变量的地址,发现地址确实没变)

应该用如下方式:

int* vv= (int*)malloc(sizeof(int));

transValue('1‘, vv);

myStackPush(stack2, vv);

掌握指针用法很重要!此处记录如下:

6. 代码测试结果(开发环境:visual studio 2019)

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

以上是 C语言实现数学表达式运算 的全部内容, 来源链接: utcz.com/p/247804.html

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