C語言實現數學表達式運算
本文實例為大傢分享瞭C語言實現數學表達式運算的具體代碼，供大傢參考，具體內容如下
1、開發思路： （假設有表達式 2 * 3 * ( 1 + 2) ）
數字要一個一個取出放在內存中，根據相鄰前後2個計算符號，判斷是否要取出數字進行計算，2個數字的計算值重新放在內存中且順序放置。考慮使用棧這種數據結構去保存數字和符號，用2個棧，1個棧保存數字，一個棧保存運算符號。
2、因要使用棧這種數據結構，本代碼使用純C語言開發，故先編寫棧的代碼，參考：
c語言實現通用數據結構（三）：通用椎棧
3、重要處理邏輯
（1）如何判斷前後2個運算符的優先級關系
（2）如何字符轉換為數字
因鍵盤輸入的內容為字符類型，需要判斷輸入的字符類型且進行必要轉換
ASCII碼表，表頭依次為：二進制 十進制 十六進制 字符
（3）如何判斷表達式處理完畢
默認先預置一個符號#，輸入內容2 * 3 * ( 1 + 2)# ，當符號棧內為#，且當前處理的字符為#。則表達式處理完畢。
4、代碼實現
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE
#define _CRT_SECURE_CPP_OVERLOAD_STANDARD_NAMES 1
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "myStack.h"
// 判斷是否操作符
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;
}
//判斷任意相繼出現的2個運算符的優先級
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)];
}
//基礎運算 a-第1個數 b-第2個數
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("運算符不合法");
exit(1);
}
}
//轉換字符為數字
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");
}
// 計算,該方法隻能對數字 0-9 運算(可掌握棧、指針的使用)
// 2*3*(1+2)#
void calculate(char bds[]) {
int i = 0;
char flag = '#';
MyStack* stack1 = createMyStack();//stack1中放運算符
myStackPush(stack1, &flag);
MyStack* stack2 = createMyStack();//stack2中放數字
//char c = bds[i]; // 等價於*(bds+i)
while (bds[i] != '#' || *(char*)myStackGetTop(stack1)!='#') {
printstack(stack1,stack2);
if (!ifOp(bds[i])) {
/*
* 這種寫法不行!
int vv = 0;
transValue(bds[i], &vv)
*/
int* vu = (int*)malloc(sizeof(int));
transValue(bds[i], vu);
printf("is number:%d\n", *vu);//打印出數字
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);//取出當前運算符
printf("top2 op:%c\n", *op1);
int* b = (int*)myStackPop(stack2);//第2個運算數
int* a = (int*)myStackPop(stack2);//第1個運算數
/*
* 這種寫法不行!
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);//取出右括號 (
i++;
break;
}
default:
printf("表達式錯誤!");
exit(1);
}
}
}
int * valueRes = (int*)myStackPop(stack2);
printf("計算結果值為:%d\n",*valueRes);
freeMyList(stack1);
freeMyList(stack2);
}
int main() {
printf("輸入表達式：\n");
char bds[50];
scanf("%s",bds);// 數組變量名，傳入的相當於是數組第一個元素的地址。方法形參是個指針變量，指針變量才能存放地址
calculate(bds);
return 0;
}
5、代碼開發過程總結 (踩坑填坑真實記錄)
將符號轉為數字並把數字放入棧中，若寫為如下形式不行
int vv = 0;
transValue(‘1‘, &vv);
myStackPush(stack2, vv);
因為臨時變量地址始終不變，第2個值賦值後，等於是把已放入棧內的第一個值修改瞭（程序中通過打印出指針變量值，即變量的地址，發現地址確實沒變）
應該用如下方式：
int* vv= (int*)malloc(sizeof(int));
transValue(‘1‘, vv);
myStackPush(stack2, vv);
掌握指針用法很重要！此處記錄如下：
6. 代碼測試結果（開發環境：visual studio 2019）
以上就是本文的全部內容，希望對大傢的學習有所幫助，也希望大傢多多支持WalkonNet。