表达式求解
表达式求解问题
第四次数据结构实验：
实验三：表达式求值
实验目的：
1、掌握顺序栈结点类型的定义
2、掌握栈的插入和删除结点操作的特点；
3、熟悉对栈的一些基本操作和具体的函数定义。
代码：
1 /* Status.h 各种常量状态、结构体的声明文件*/
2 #pragma once
3 #include <malloc.h>
4 #include <stdlib.h>
5
6 #define TRUE 1
7 #define FALSE 0
8 #define OK 1
9 #define ERROR 0
10 #define OVERFLOW -2
11 #define INFEASIBLE -1
12
13 typedef int Status;
14
15 typedef char SElemType;
16 #define STACK_INIT_SIZE 100
17 #define STACKINCREMENT 10
18 struct SqStack{
19 SElemType *base;
20 SElemType *top;
21 int stacksize;
22 };
23
24 typedef char QElemType;
25 #define MAXQSIZE 100
26 struct SqQueue{
27 QElemType *base;
28 int front;
29 int rear;
30 };
31
32 /* SqStack.h CSqStack类的声明文件*/
33 #pragma once
34 #include "Status.h"
35
36 class CSqStack
37 {
38 private:
39 //栈数据结构
40 SqStack S;
41 public:
42 CSqStack(void);
43 ~CSqStack(void);
44 //压栈
45 Status Push(SElemType e);
46 //出栈
47 Status Pop(SElemType& e);
48 //返回栈顶元素，非弹出
49 char GetTop();
50 //判断是否为空
51 bool Empty();
52 private:
53 //初始化栈数据结构，放在构造函数里，私有了..
54 Status InitStack();
55 };
56 /* SqStack.h CSqStack类的定义文件*/
57 #include "SqStack.h"
58
59 CSqStack::CSqStack(void)
60 {
61 this->InitStack();
62 }
63
64 CSqStack::~CSqStack(void)
65 {
66 free(this->S.base);
67 }
68
69 //压栈
70 Status CSqStack::Push(SElemType e)
71 {
72 if (S.top - S.base >= S.stacksize)
73 {
74 S.base = (SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
75 if (!S.base)
76 exit(OVERFLOW);
77 S.top = S.base + S.stacksize;
78 S.stacksize += STACKINCREMENT;
79 }
80 *S.top++ = e;
81
82 return OK;
83 }
84
85 //出栈
86 Status CSqStack::Pop(SElemType& e)
87 {
88 if (S.top == S.base)
89 return ERROR;
90 e = *--S.top;
91
92 return OK;
93 }
94
95 //返回栈顶元素，非弹出
96 char CSqStack::GetTop()
97 {
98 if(S.top == S.base)
99 return ' ';
100
101 return *(S.top-1);
102 }
103
104 //判断是否为空
105 bool CSqStack::Empty()
106 {
107 return S.top == S.base ? TRUE : FALSE ;
108 }
109
110 //初始化栈数据结构，放在构造函数里，私有了..
111 Status CSqStack::InitStack()
112 {
113 S.base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
114 if(!S.base)
115 exit(OVERFLOW);
116 S.top = S.base;
117 S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
118
119 return OK;
120 }
121
122 /*
123 ///////////////////////
124 Main.cpp
125 main函数所在文件
126 0x0o@Live.Cn
127 08.11.05
128 Vista-U + VS2008 下编译通过.
129 ////////////////////////
130 */
131
132 #include <iostream>
133 #include "Status.h"
134 #include "SqStack.h"
135 using namespace std;
136
137 char Operate(char a,char ch,char b)
138 {
139 switch (ch)
140 {
141 case '+':
142 return a+b-48;
143 case '-':
144 return a-b+48;
145 case '*':
146 return (a-48)*(b-48)+48;
147 case '/':
148 return (a-48)/(b-48)+48;
149 }
150 }
151
152 char Precede(char ch1,char ch2)
153 {
154 if (ch1==ch2 && ch2=='#')
155 return '=';
156 if (ch1==ch2 && ch1!='#')
157 return '>';
158 if (ch1 == '#')
159 return '<';
160 if (ch1=='(' && ch2==')')
161 return '=';
162 if (ch1== '(' || ch2=='(')
163 return '<';
164 if (ch2== ')' || ch1==')')
165 return '>';
166 if(ch1=='*' || ch1=='/')
167 return '>';
168 if (ch2=='*' || ch2=='/')
169 return '<';
170 else
171 return '>';
172 }
173
174 bool IsOpnd(char ch)
175 {
176 if( ch>=48 && ch<=57)
177 return TRUE;
178 else
179 return FALSE;
180 }
181
182 char EvaluateExpression(CSqStack& OPND,CSqStack& OPTR)
183 {
184 char ch;
185 ch = getchar();
186
187 while (ch != '#' || OPTR.GetTop() != '#')
188 {
189 if(IsOpnd(ch))
190 {
191 OPND.Push(ch);
192 ch = getchar();
193 }
194 else
195 {
196 switch (Precede(OPTR.GetTop(),ch))
197 {
198 case '<':
199 OPTR.Push(ch);
200 ch = getchar();
201 break;
202 case '=':
203 char x;
204 OPTR.Pop(x);
205 ch = getchar();
206 break;
207 case '>':
208 char theta,a,b;
209 OPTR.Pop(theta);
210 OPND.Pop(b);OPND.Pop(a);
211 OPND.Push(Operate(a,theta,b));
212 break;
213 default:
214 cout<<"Error!"<<endl;
215 }
216 }
217 }
218
219 return OPND.GetTop();
220
221 }
222
223 int main()
224 {
225 char ch;
226 CSqStack OPTR,OPND;
227 cout<<"Please Input The Expression:"<<endl;
228
229 OPTR.Push('#');
230
231 ch = EvaluateExpression(OPND,OPTR);
232
233 cout<<(int)(ch-48)<<endl;
234
235
236 return 0;
237 }
238
2 #pragma once
3 #include <malloc.h>
4 #include <stdlib.h>
5
6 #define TRUE 1
7 #define FALSE 0
8 #define OK 1
9 #define ERROR 0
10 #define OVERFLOW -2
11 #define INFEASIBLE -1
12
13 typedef int Status;
14
15 typedef char SElemType;
16 #define STACK_INIT_SIZE 100
17 #define STACKINCREMENT 10
18 struct SqStack{
19 SElemType *base;
20 SElemType *top;
21 int stacksize;
22 };
23
24 typedef char QElemType;
25 #define MAXQSIZE 100
26 struct SqQueue{
27 QElemType *base;
28 int front;
29 int rear;
30 };
31
32 /* SqStack.h CSqStack类的声明文件*/
33 #pragma once
34 #include "Status.h"
35
36 class CSqStack
37 {
38 private:
39 //栈数据结构
40 SqStack S;
41 public:
42 CSqStack(void);
43 ~CSqStack(void);
44 //压栈
45 Status Push(SElemType e);
46 //出栈
47 Status Pop(SElemType& e);
48 //返回栈顶元素，非弹出
49 char GetTop();
50 //判断是否为空
51 bool Empty();
52 private:
53 //初始化栈数据结构，放在构造函数里，私有了..
54 Status InitStack();
55 };
56 /* SqStack.h CSqStack类的定义文件*/
57 #include "SqStack.h"
58
59 CSqStack::CSqStack(void)
60 {
61 this->InitStack();
62 }
63
64 CSqStack::~CSqStack(void)
65 {
66 free(this->S.base);
67 }
68
69 //压栈
70 Status CSqStack::Push(SElemType e)
71 {
72 if (S.top - S.base >= S.stacksize)
73 {
74 S.base = (SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
75 if (!S.base)
76 exit(OVERFLOW);
77 S.top = S.base + S.stacksize;
78 S.stacksize += STACKINCREMENT;
79 }
80 *S.top++ = e;
81
82 return OK;
83 }
84
85 //出栈
86 Status CSqStack::Pop(SElemType& e)
87 {
88 if (S.top == S.base)
89 return ERROR;
90 e = *--S.top;
91
92 return OK;
93 }
94
95 //返回栈顶元素，非弹出
96 char CSqStack::GetTop()
97 {
98 if(S.top == S.base)
99 return ' ';
100
101 return *(S.top-1);
102 }
103
104 //判断是否为空
105 bool CSqStack::Empty()
106 {
107 return S.top == S.base ? TRUE : FALSE ;
108 }
109
110 //初始化栈数据结构，放在构造函数里，私有了..
111 Status CSqStack::InitStack()
112 {
113 S.base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
114 if(!S.base)
115 exit(OVERFLOW);
116 S.top = S.base;
117 S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
118
119 return OK;
120 }
121
122 /*
123 ///////////////////////
124 Main.cpp
125 main函数所在文件
126 0x0o@Live.Cn
127 08.11.05
128 Vista-U + VS2008 下编译通过.
129 ////////////////////////
130 */
131
132 #include <iostream>
133 #include "Status.h"
134 #include "SqStack.h"
135 using namespace std;
136
137 char Operate(char a,char ch,char b)
138 {
139 switch (ch)
140 {
141 case '+':
142 return a+b-48;
143 case '-':
144 return a-b+48;
145 case '*':
146 return (a-48)*(b-48)+48;
147 case '/':
148 return (a-48)/(b-48)+48;
149 }
150 }
151
152 char Precede(char ch1,char ch2)
153 {
154 if (ch1==ch2 && ch2=='#')
155 return '=';
156 if (ch1==ch2 && ch1!='#')
157 return '>';
158 if (ch1 == '#')
159 return '<';
160 if (ch1=='(' && ch2==')')
161 return '=';
162 if (ch1== '(' || ch2=='(')
163 return '<';
164 if (ch2== ')' || ch1==')')
165 return '>';
166 if(ch1=='*' || ch1=='/')
167 return '>';
168 if (ch2=='*' || ch2=='/')
169 return '<';
170 else
171 return '>';
172 }
173
174 bool IsOpnd(char ch)
175 {
176 if( ch>=48 && ch<=57)
177 return TRUE;
178 else
179 return FALSE;
180 }
181
182 char EvaluateExpression(CSqStack& OPND,CSqStack& OPTR)
183 {
184 char ch;
185 ch = getchar();
186
187 while (ch != '#' || OPTR.GetTop() != '#')
188 {
189 if(IsOpnd(ch))
190 {
191 OPND.Push(ch);
192 ch = getchar();
193 }
194 else
195 {
196 switch (Precede(OPTR.GetTop(),ch))
197 {
198 case '<':
199 OPTR.Push(ch);
200 ch = getchar();
201 break;
202 case '=':
203 char x;
204 OPTR.Pop(x);
205 ch = getchar();
206 break;
207 case '>':
208 char theta,a,b;
209 OPTR.Pop(theta);
210 OPND.Pop(b);OPND.Pop(a);
211 OPND.Push(Operate(a,theta,b));
212 break;
213 default:
214 cout<<"Error!"<<endl;
215 }
216 }
217 }
218
219 return OPND.GetTop();
220
221 }
222
223 int main()
224 {
225 char ch;
226 CSqStack OPTR,OPND;
227 cout<<"Please Input The Expression:"<<endl;
228
229 OPTR.Push('#');
230
231 ch = EvaluateExpression(OPND,OPTR);
232
233 cout<<(int)(ch-48)<<endl;
234
235
236 return 0;
237 }
238
以上代码存在问题！
很明显，用char来存输入的数据，如果100*2怎么办？弹出来的是0….太尴尬了
这个问题其实也挺好解决的，例如：堆栈的数据类型是int，然后把字符接收时处理，如果下一个还是数字，就把此数字×10+下一个数字，接受完的时候再存入堆栈即可..。
问题是这个代码的其它地方我还没跟踪明白，貌似构造的表达式出现某某现象时，最终结果是一个错误的数字…
哎，懒得改了..>
今天代码写的有点取巧了，明显用的就是回文序列里面的代码，复用果真很舒服，省了很多时间的说…。
--------by 0x0o
Time： 08.11.05 15：41
