C语言如何实现数学表达式运算
C语言如何实现数学表达式运算，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。
大家分享了C语言实现数学表达式运算的具体代码，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）
关于C语言如何实现数学表达式运算问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注行业资讯频道了解更多相关知识。