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zw2004 发表于 2008-1-21 17:17

C语言表达式计算器

为了方便了解流程,在程序中把计算过程也输出了.而且栈操作的实现部分也是自己实现的.WH:OM$}[
程序用两个栈,optr寄存运算符,opnd寄存操作数和运算结果.输入的表达式以等号结束,例如:2*(1+2)=
/**************表达式计算器************/
#include <stdio.h>1E(E9}+O ?)?9N6fQr
#include <stdlib.h>1Me%I*|*i/AKz G
#include <string.h>
#include <conio.h>
#include <malloc.h>

#define STACK_SIZE 100
#define APPEND_SIZE 10

struct SNode{
float data; /*存放操作数或者计算结果*/Gm z9Q5^,h)A$p
char ch; /*存放运算符*/z j*?6TV+o+_*I
};
6}Qap7?#W(f6E }*A
struct Stack{:cP1w5tbM oT}
SNode *top;
SNode *base;J0hc:[ C
int size;
};
;AR7dt%o,C O:q
/*栈操作函数*/'B5{~i{F
int InitStack(Stack &S); /*创建栈*/
int DestroyStack(Stack &S); /*销毁栈*/ G1_5[*_9r?L
int ClearStack(Stack &S); /*清空栈*/yl U}gbs/\
int GetTop(Stack S, SNode &e); /*取出栈顶结点并返回节点值*/
int Push(Stack &S,SNode e); /*将结点e压入栈*/
int Pop(Stack &S,SNode &e); /*删除栈顶结点并返回其节点值*/%a&^,]^/_)EQxY
9UB&nIi.IX
/*表达式计算器相关函数*/QG1Xl2uC
char get_precede(char s,char c); /*判断运算符s和c的优先级*/
int isOpr(char c); /*判断输入的字符是不是运算符,是则返回0,否返回1*/
float operate(float x, char opr, float y); /*计算x和y经过运算符opr计算后的结果*/
float compute(); /*表达式结算器主函数*/
char *killzero(float result); /*去掉结果后面的0*/
!q,Zv9T}!K
int InitStack(Stack &S);t.I2{@Fp.w.g2R.r
{Ke `w1D#bCu~@
S.base=(SNode *)malloc(STACK_SIZE * sizeof(struct SNode));
if(S.base==NULL)Sm6EiI([E?)|%{~
{
      printf("动态分配内存失败!");3S`Jq-QIKrnFM
      return -1;
}
S.top=S.base;
S.size=STACK_SIZE;
return 0;$m8C$n+~-U;e"?Y^+\
}
.O5X{1we)H)G
int DestroyStack(Stack &S)!g/Fen| J2L
{{~4EN9Vx b T
free(S.base);j tf%Z2i7l
return 0;X8G(oW"TM w9K2HV
}
Y.Wc3N6Y([+G6]3ubT
int ClearStack(Stack &S)/T J` l#k/d
{
S.top=S.base;g&W/X ~G`!e
return 0;jkP-t"Afk
}
Os.Jeq%b-v$sZ
int GetTop(Stack S,SNode &e)8E7i(F1xl%UE3F E
{%w5EZR2h}^(n$j
if(S.top==S.base)f!g zy;m`4B7dpd
{
      printf("栈以为空!");
      return -1;
}:G_8GF;U
e=*(S.top-1);
return 0;
}
fb zI5SK
int Push(Stack &S,SNode e)
{
if(S.top-S.base>=S.size)
{
      S.base=(SNode *)realloc(S.base,(S.size+APPEND_SIZE)*sizeof(struct SNode));
      if(S.base==NULL)M hKL*|-x(H
      {VHI0ii
         printf("动态分配内存失败!");*NWogt^ j
         return -1;
      }
      S.top=S.base+S.size;kO:hF^h%sZ KMs
      S.size+=APPEND_SIZE;6_q0FU sa
}i+S-{b {X
*S.top=e;
S.top++;|:a'F%w5o.Pw.H"O {
return 0;}}"D D-J
}

int Pop(Stack &S,SNode &e)C4v:Z-vcOX[]1^5R
{3|T@;[Swx
if(S.top==S.base)
{
      printf("栈为空!");
      return -1; ha!U.JmT{;n6|L
}J,E P6o1L)BE{
e=*(S.top-1);E/t p9O2_ HQ
S.top--;.?VFEf$TD&f
return 0;
}+}C7g s.qU;F

char get_precede(char s,char c)
{z-]`!Kb
switch(s)V_} ~}
{&Xm9r L\
      case '+':                #@tnWr\?
      case '-':
         if(c=='+'||c=='-')
               return '>';
         else if(c=='*'||c=='/')
               return '<';,j0wx?*up \S%m]3k
         else if(c=='(')
               return '<';
         else if(c==')')
               return '>';
         else
               return '>'; |8_7E:|Bdttv
      case '*':
      case '/':b.j|t9d6\
         if(c=='+'||c=='-')
               return '>';
         else if(c=='*'||c=='/')
               return '>';5Wds5q!U-b]
         else if(c=='(')
               return '<';
         else if(c==')')
               return '>';
         else
               return '>';
      case '(':
         if(c=='+'||c=='-')
               return '<';@J1id P
         else if(c=='*'||c=='/')+azF(n,H?.O ^x-i
               return '<';
         else if(c=='(')
               return '<';B%im.i:XV I
         else if(c==')')E{-K8RXK+@
               return '=';
         else
               return 'E'; rve @ T"^l
      case ')':
         if(c=='+'||c=='-')
               return '>';-AUV:s{ Ra$hD
         else if(c=='*'||c=='/')*~%fQI!] mOC0ORa
               return '>';
         else if(c=='('),B9AGc `;VT
               return 'E';
         else if(c==')')
               return '>';g F$we3lP
         else
               return '>'; EG-uF2]
      case '#':
         if(c=='+'||c=='-') YN1_r3GHN5p!F
               return '<';S;tJIYJeE
         else if(c=='*'||c=='/')
               return '<';
         else if(c=='(')
               return '<';
         else if(c==')')9PYk$F&j!e0XZ
               return 'E';y2{6nC J1?8ai
         else ol8qX.i?J)Jf"GH
               return '=';
      default:
         break;|_ N[S?
}RQDH5b2@
return 0; 7iD1B:]JK:qY1Z
}z];ss;F~9i7E`

int isOpr(char c)$I6XfbE%FU1]X
{
if(c=='+'||c=='-'||c=='*'||c=='/'||c=='('||c==')'||c=='=')c3O7a,pxc
      return 0;
else
      return 1;
}1U Gn5~w\6L
2h+x!r^2C I4|-P
float operate(float x, char opr, float y)
{z-gsn(Y
float result;
switch (opr)[Zt?a#ZO FU
{
      case '+':
         result = x + y;E m;cd e`7T,bYd
         break;
      case '-':
         result = x - y;2W6k l`2d*I7ODK)}
         break;
      case '*':
         result = x * y;9[$L4[h0Qv6Z+^Y c
         break;]q@ [afP4ir
      case '/': 0xa]D5~%T8u@p\{2C
         if (y == 0)6~@EY8P%{tg.[D
         {
            printf("Divided by zero!\n");m!A)z~}#n
            return 0;8QI1aZ9U
         }
         else3vNUHk$XEH
         {
               result = x / y;+q Sn g`#eG.|
               break;0zoKl$G/q
         }
   default:
         printf("Bad Input.\n");
         return 0;P{I'F2S$o:U5II%y
}w9v pZ3e-Yf_A
return result;
} zXa:w?p$fS

float compute() /*计算的时候运算符栈顶结点的优先级始终最低*/| SBa qq:Yc
{
Stack optr,opnd;
struct SNode opr_in,opn_in,opr_top,opn_tmp,e,a,b,opr_t;%wYB2o-M
char c;
char buf[16];}A {K.k#u7TCM0c
int i=0;

InitStack(optr); /*用于寄存运算符*/
InitStack(opnd); /*用于寄存操作数和计算结果*/$j)kx!zpY
memset(buf,0,sizeof(buf));

printf("Enter your expression:");
      y` c;o `$HO$_+OH
opr_in.ch='#';qQ#}W:V'e!j
Push(optr,opr_in); /*'#'入栈*/K3ZM?3Q
GetTop(optr,opr_top);u-_V V'zG4n:B;x
c=getchar();
while(c!='='||opr_top.ch!='#') ?.j9U8Ly8QMt
{
      if(isOpr(c)!=0) /*不是运算符则保存到buf中,以便得到操作数*/
      {
         buf[i]=c;s,|h5z4s2[*k2h bj)qZ
         i++;KI[~/sU
         c=getchar();N0yt%Ku:n}1f?6o3z
      }'x2~DZ8C)M
      else /*是运算符*/
      {ol\&F3z
         buf[i]='\0';2}oXI"a+Eb
         if(i) /*判断buf是否为空,不为空则取出值,压入操作数寄存器,并将buf置为空*/FL9Z.}R![9bm QQ`
         {
               opn_in.data=(float)atof(buf);
               Push(opnd,opn_in);iB$l Xa(JMj7RB)I[
               printf("opnd入栈:[%f]\n",opn_in.data);.VT&cvT
               i=0;| \l)`P{ A}C
               memset(buf,0,sizeof(buf));
         }I&V$a:f-LKZxG
         opr_in.ch=c;
         switch(get_precede(opr_top.ch,c)) /*根据运算符优先级做相应操作*/T1G!u f"M W1t7u
         {
            case '<': /*优先级小于栈顶结点,则运算符入栈*/
                  Push(optr,opr_in);iemyO
                  printf("optr入栈:[%c]\n",opr_in.ch);D!\N_/W1IqSRL
                  c=getchar();r7q]q,U;zj
                  break;9{.qR/Gt
            case '=': /*优先级等于栈顶结点,即是括号,去掉括号*/;x5noNZ
                  Pop(optr,e);
                  printf("optr出栈:去掉括号\n");'mH{+YS l'D,g'J l O
                  c=getchar();8tS)B8B$Aw
                  break;On+E,C6L%Thm,V9YN
            case '>': /*优先级大于栈顶结点,取操作数和运算符计算*/
                  Pop(optr,opr_t);
                  printf("optr出栈:[%c]\n",opr_t.ch); Ii2B'd4k
                  if(Pop(opnd,b)<0)
                  {
                     printf("Bad Input!\n");1l4P ~ yl6N C
                     fflush(stdin);_3l1m/Kv
                     return -1;/O R+uHeb
                  }
                  printf("opnd出栈:[%f]\n",b.data);j9\/sb;c]X
                  if(Pop(opnd,a)<0)
                  {
                     printf("Bad Input!\n");~0pjF;[E.f4]
                     fflush(stdin);j`\IW+A+VK ]:{s
                     return -1;
                  }sbzq'|#v)csL!l
                  printf("opnd出栈:[%f]\n",a.data);
                  opn_tmp.data=operate(a.data,opr_t.ch,b.data); /*计算*/
                  Push(opnd,opn_tmp); /*将计算结果压入操作数寄存器*/Eb.U8uK9SxH
                  printf("结果入栈:[%f]\n",opn_tmp.data);
                  break;R&x@)?"I(WLd
         } lo@\ky2s(~
      }
      GetTop(optr,opr_top); /*取出运算符寄存器栈顶结点*/             PNwJ"Y0y&e
}
GetTop(opnd,opn_tmp);WL]8D#?l#L
DestroyStack(optr);
DestroyStack(opnd);GH_D"] l
return opn_tmp.data;
}
j9S\)N0F6A
char *killzero(char *res,float result)
{
int i;
5Hb(p"ouy,A5S&j!P
sprintf(res,"%f",result);
i=(int)strlen(res)-1;$RvE(Up*U
while(i&&res[i]=='0')
{
      res[i]='\0';JJ K,f%L6S6u
      i--;
}\U"G X:Y6HGt
if(res[i]=='.')
      res[i]='\0';_*H+vc|^
return res; A2H#y.i\ b
}D/oZ@ p{
v;VAH U:]s
int main(){Xd'r%_/t+e
{
char ch;Z#Y]l"qf'f7^
char res[64];
float result;
while(1)8F%cW6O%{
{
      result=compute();
      printf("\nThe result is:%s\n",killzero(res,result));
      printf("Do you want to continue(y/n)?:") ;
      ch=getch();
      putchar(ch);
      if(ch=='n'||ch=='N')
         break;
      else3T n(FJ&x vuG2J
         system("cls");3y Z}Gl7GI f
}'Q1Bb g}C
return 0;_qWDY9~ \
}[/i][/i][/i][/i][/i][/i]
:e9N de3T,J
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