数据结构课程设计---------用栈来实现表达式求值

2、系统设计
1、栈的抽象数据类型定义：
ADT Stack{
数据对象：D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,…,n,n≥0}
数据关系：R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai∈D,i=2,…,n}
          约定an端为栈顶，ai端为栈底
基本操作：
Push(&S,e)
初始条件：栈S已存在
操作结果：插入元素e为新的栈顶元素
Pop(&S,&e)
初始条件：栈S已存在且非空
操作结果：删除S的栈顶元素，并用e返回其值
}ADT Stack
3、各个模块的主要功能：
*Push(SC *s,char c)：把字符压栈
*Push(SF *s,float f)：把数值压栈
*Pop(SC *s)：把字符退栈
*Pop(SF *s)：把数值退栈
Operate(a,theta,b)：根据theta对a和b进行'+' 、'-' 、'*' 、'/' 、'^'操作
In(Test,*TestOp)：若Test为运算符则返回true，否则返回false
ReturnOpOrd(op,*TestOp)：若Test为运算符，则返回此运算符在数组中的下标
precede(Aop,Bop)：根据运算符优先级表返回Aop与Bop之间的优先级
EvaluateExpression(*MyExpression)：用算符优先法对算术表达式求值

完整的程序代码如下：

#include"stdio.h"#include"stdlib.h" #include"string.h" #include"math.h"#define true 1 #define false 0 #define OPSETSIZE 8 typedef int Status; unsigned char Prior[8][8] ={ // 运算符优先级表  // '+' '-' '*' '/' '(' ')' '#' '^'  /*'+'*/'>','>','<','<','<','>','>','<',  /*'-'*/'>','>','<','<','<','>','>','<',  /*'*'*/'>','>','>','>','<','>','>','<',  /*'/'*/'>','>','>','>','<','>','>','<',  /*'('*/'<','<','<','<','<','=',' ','<',  /*')'*/'>','>','>','>',' ','>','>','>',  /*'#'*/'<','<','<','<','<',' ','=','<',  /*'^'*/'>','>','>','>','<','>','>','>' }; typedef struct StackChar{ char c;  struct StackChar *next; }SC;       //StackChar类型的结点SCtypedef struct StackFloat{ float f;  struct StackFloat *next; }SF;       //StackFloat类型的结点SFSC *Push(SC *s,char c)          //SC类型的指针Push，返回p{ SC *p=(SC*)malloc(sizeof(SC));  p->c=c;  p->next=s;  return p; } SF *Push(SF *s,float f)        //SF类型的指针Push，返回p{ SF *p=(SF*)malloc(sizeof(SF));  p->f=f;  p->next=s;  return p; } SC *Pop(SC *s)    //SC类型的指针Pop{ SC *q=s;  s=s->next;  free(q);  return s; } SF *Pop(SF *s)      //SF类型的指针Pop{ SF *q=s;  s=s->next;  free(q);  return s; } float Operate(float a,unsigned char theta, float b)      //计算函数Operate{ switch(theta) { case '+': return a+b;  case '-': return a-b;  case '*': return a*b;  case '/': return a/b;  case '^': return pow(a,b);  default : return 0;  } } char OPSET[OPSETSIZE]={'+','-','*','/','(',')','#','^'}; Status In(char Test,char *TestOp){ int Find=false;  for (int i=0; i< OPSETSIZE; i++) {  if(Test == TestOp[i])   Find= true;  }  return Find; } Status ReturnOpOrd(char op,char *TestOp){  for(int i=0; i< OPSETSIZE; i++) {  if (op == TestOp[i])   return i; }}char precede(char Aop, char Bop){  return Prior[ReturnOpOrd(Aop,OPSET)][ReturnOpOrd(Bop,OPSET)]; } float EvaluateExpression(char* MyExpression){  // 算术表达式求值的算符优先算法 // 设OPTR和OPND分别为运算符栈和运算数栈，OP为运算符集合  SC *OPTR=NULL;       // 运算符栈，字符元素  SF *OPND=NULL;       // 运算数栈，实数元素  char TempData[20];  float Data,a,b;  char theta,*c,Dr[]={'#','\0'};  OPTR=Push(OPTR,'#');  c=strcat(MyExpression,Dr);  strcpy(TempData,"\0");//字符串拷贝函数  while (*c!= '#' || OPTR->c!='#') {   if (!In(*c, OPSET))  {    Dr[0]=*c;    strcat(TempData,Dr);           //字符串连接函数    c++;    if (In(*c, OPSET))   {     Data=atof(TempData);       //字符串转换函数(double)     OPND=Push(OPND, Data);     strcpy(TempData,"\0");    }   }   else    // 不是运算符则进栈   {   switch (precede(OPTR->c, *c))   {   case '<': // 栈顶元素优先级低     OPTR=Push(OPTR, *c);     c++;     break;    case '=': // 脱括号并接收下一字符     OPTR=Pop(OPTR);     c++;     break;    case '>': // 退栈并将运算结果入栈     theta=OPTR->c;OPTR=Pop(OPTR);     b=OPND->f;OPND=Pop(OPND);     a=OPND->f;OPND=Pop(OPND);     OPND=Push(OPND, Operate(a, theta, b));     break;    } //switch  }  } //while  return OPND->f; } //EvaluateExpression int main(void){  char s[128]; puts("请输入表达式:");  gets(s); puts("该表达式的值为:");  printf("%s\b=%g\n",s,EvaluateExpression(s)); system("pause"); return 0;}

     测试结果如下：