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#include #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。