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資料結構——實現多項表示式結果計算

1、程式檔案
I、
在多項表示式/stack目錄下分別建立main.c、Stack.c檔案

// main.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "stack.h"

// 判斷操作符是否入棧、進行優先順序的比較、
// 可以入棧時,返回TRUE
BOOL jud(Stack *s, int ope)
{
	// 空棧判斷
	if(Empty(s))
	{
		return TRUE;
	}
		
	int top = GetTop(s);
	
	switch(top)
	{
		// 如果棧頂操作符是加減
		case '+':
		case '-':    
			// * / (    需要入棧
			if ('*' == ope || '/' == ope || '(' == ope)
				return TRUE;
			break;
		case '*':
		case '/':    
			// (  需要入棧
			if('(' == ope )
				return TRUE;
			break;
		case '(':
			if (')' == ope)
			{
				Pop(s);
			}
			return TRUE;
		default:
			break;
	}
	
	return FALSE;
}

// 計算
void calc(Stack *s_opes, Stack *s_nums)
{
	int num1 = GetTop(s_nums);
	Pop(s_nums);
	
	int num2 = GetTop(s_nums);
	Pop(s_nums);
	
	int ope = GetTop(s_opes);
	Pop(s_opes);
	
	int res;
	
	switch(ope)
	{
		case '+':
			res = num1 + num2;
			break;
		case '-':
			res = num2 - num1;
			break;
		case '*':
			res = num1 * num2;
			break;
		case '/':
			res = num2 / num1;
			break;
		default:
			break;
	}
	
	Push(s_nums, res);    // 結果入棧
}

// 操作符處理函式
// deal_ope(&s_opes, &s_nums, *p); 將操作符傳遞過來
void deal_ope(Stack *s_opes, Stack *s_nums, char ope)
{
	// 判斷入棧還是不入棧,傳遞操作符棧、及現有操作符
	// 進行優先順序的比較
	if (jud(s_opes, ope) == TRUE)
	{
		Push(s_opes, ope);
	}
	// 不入棧,需要計算,可能涉及多個符號的運算
	else   
	{
		while (jud(s_opes, ope) == FALSE)   
		{	
			calc(s_opes, s_nums);
		}
		
		// 符號需要入棧
		// 如果是)則不需要把其壓入棧
		if (')' != ope)
		{
			Push(s_opes, ope);
		}	
	}
}

int main()
{
	//存放表示式
	char buf[100];
	fgets(buf, 100, stdin);
	buf[strlen(buf)-1] = '\0';
	
	// 運算元棧
	Stack s_nums;    
	// 操作符棧
	Stack s_opes;    
	
	//順序棧
	Init(&s_nums);
	Init(&s_opes);
	
	char *p = buf;
	
	while (*p)
	{
		// 處理運算元
		if (*p >= '0' && *p <= '9')       
		{
			int num = 0;
			
			while (*p >= '0' && *p <= '9')
			{
				num = num*10 + *p - '0';
				p++;
			}
			
			// 運算元入棧
			Push(&s_nums, num);  			
			continue;
		}
		
		// 處理操作符
		deal_ope(&s_opes, &s_nums, *p);   
		p++;
	}
	
	// 計算剩餘的數
	while (!Empty(&s_opes))
	{
		calc(&s_opes, &s_nums);
	}
	
	int res = GetTop(&s_nums);
	
	printf ("結果:%d\n", res);
	
	return 0;
}
// Stack.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "stack.h"

void Init(Stack *s)
{
	if (NULL == s)
		return;
	
	s->top = NULL;
}

BOOL Empty(Stack *s)
{
	if (NULL == s)
		return FALSE;
	
	if (NULL == s->top)
		return TRUE;
	
	return FALSE;
}

void Push(Stack *s, Data data)
{
	if (NULL == s)
		return;
	
	Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node)/sizeof(char));
	if (NULL == node)
		return;
	
	node->data = data;
	node->next = s->top;
	s->top = node;
}

void Pop(Stack *s)
{
	if (NULL == s)
		return;
	
	if (Empty(s) == TRUE)
		return;
	
	Node *tmp = s->top;
	s->top = tmp->next;
	free(tmp);
}

Data GetTop(Stack *s)
{
	if (NULL == s)
		return;
	
	if (Empty(s) == TRUE)
	{
		printf ("無棧頂元素\n");
		exit(-1);  // 程式退出
	}
	
	return s->top->data;
}

II、
在順序佇列/include目錄下建立Stack.h檔案

#ifndef _STACK_H_
#define _STACK_H_

#define SIZE 10

typedef enum {FALSE, TRUE} BOOL;
typedef int Data;

typedef struct node
{
	Data data;
	struct node *next;
}Node;

typedef struct stack 
{
	Node *top;
}Stack;

// 初始化棧
void Init(Stack *s);

// 判斷空棧
BOOL Empty(Stack *s);

// 入棧
void Push(Stack *s, Data data);

// 出棧
void Pop(Stack *s);

// 獲取棧頂元素
Data GetTop(Stack *s);


#endif // _STACK_H_
	

2、測試結果

[email protected]:/多項表示式# make
gcc -c src/main.c -I ./include -o obj/main.o -g
gcc obj/main.o obj/Stack.o -o bin/a.out   
[email protected]:/多項表示式# ./bin/a.out 
(1+2)*4-5
結果:7