栈 逆波兰表达式

    xiaoxiao2021-04-15  32

    算法流程转载自http://www.cnblogs.com/stay-foolish/archive/2012/04/25/2470590.html

    这道题,蛮经典的—— ——

    题意:表达式由单字母变量和双目四则运算符及"("和")" 组成,设计算法求表达式的逆波兰式。

    逆波兰表达式也称为后缀表达式,它将一个算数表达式不包含括号,运算符放在两个运算对象的后面,所有的计算按运算符出现的顺序,严格从左向右进行,如下图所示:

    算法流程:

    (1)首先,需要分配2个栈,栈s1用于临时存储运算符(含一个结束符号),此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则;栈s2用于输入逆波兰式,为方便起见,栈s1需先放入一个优先级最低的运算符,在这里假定为'#';

     

      (2)从中缀式的左端开始逐个读取字符x,逐序进行如下步骤:

          1.若x是操作数,则分析出完整的运算数(在这里为方便,用字母代替数字),将x直接压入栈s2;

          2.若x是运算符,则分情况讨论:

              若x是'(',则直接压入栈s1;

              若x是')',则将距离栈s1栈顶的最近的'('之间的运算符,逐个出栈,依次压入栈s2,此时抛弃'(';

              若x是除'('和')'外的运算符,则再分如下情况讨论:

                  若当前栈s1的栈顶元素为'(',则将x直接压入栈s1;

                  若当前栈s1的栈顶元素不为'(',则将x与栈s1的栈顶元素比较,若x的优先级大于栈s1栈顶运算符优先级,则将x直接压入栈s1。否者,将栈s1的栈顶运算符弹出,压入栈s2中,直到栈s1的栈顶运算符优先级别低于(不包括等于)x的优先级,或栈s2的栈顶运算符为'(',此时再则将x压入栈s1;

     

      (3)在进行完(2)后,检查栈s1是否为空,若不为空,则将栈中元素依次弹出并压入栈s2中(不包括'#');       

      

      (4)完成上述步骤后,栈s2便为逆波兰式输出结果。但是栈s2应做一下逆序处理,因为此时表达式的首字符位于栈底;

    代码: #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #define STACK_INIT_SIZE 100 #define STACKINCREMENT 10 typedef char SElemType; typedef struct{ SElemType *base; SElemType *top; int stacksize; }sqstack; void InitStack(sqstack &s) { s.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if(!s.base) exit(0); s.top=s.base; s.stacksize=STACK_INIT_SIZE; } void Push(sqstack &s,SElemType e) { if(s.top-s.base>=s.stacksize) { s.base=(SElemType *)realloc(s.base,(s.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType)); if(s.base) exit(0); s.top=s.base+s.stacksize; s.stacksize+=STACKINCREMENT; } *s.top++=e; } void Pop(sqstack &s,SElemType &e) { if(s.top==s.base) exit(0); e=*--s.top; } SElemType Top(sqstack &s) { SElemType e; if(s.top==s.base) exit(0); e=*(s.top-1); return e; } int StackEmpty(sqstack &s) { if(s.top==s.base) return 1; else return 0; } char *nbl(char *e) /* 返回表达式e的逆波兰式 */ { //栈s1用于存放运算符,栈s2用于存放逆波兰式 sqstack s1,s2; InitStack(s1); InitStack(s2); //假设字符'#'是运算级别最低的运算符,并压入栈s1中 Push(s1,'#'); //p指针用于遍历传入的字符串,ch用于临时存放字符,length用于计算字符串长度 char *p=e,ch; int length=0; for(;*p!='\0';p++)//逐个字符访问 { switch(*p) { //遇'('则直接入栈s1 case '(': Push(s1,*p); break; //遇')'则将距离栈s1栈顶的最近的'('之间的运算符,逐个出栈,依次送入栈s2,此时抛弃'(' case ')': while(Top(s1)!='(') { Pop(s1,ch); Push(s2,ch); } Pop(s1,ch); break; //遇下列运算符,则分情况讨论: //1.若当前栈s1的栈顶元素是'(',则当前运算符直接压入栈s1; //2.否则,将当前运算符与栈s1的栈顶元素比较,若优先级较栈顶元素大,则直接压入栈s1中, // 否则将s1栈顶元素弹出,并压入栈s2中,直到栈顶运算符的优先级别低于当前运算符,然后再将当前运算符压入栈s1中 case '+': case '-': for(ch=Top(s1);ch!='#';ch=Top(s1)) { if(ch=='(') { break; } else { Pop(s1,ch); Push(s2,ch); } } Push(s1,*p); length++; break; case '*': case '/': for(ch=Top(s1);ch!='#'&&ch!='+'&&ch!='-';ch=Top(s1)) { if(ch=='(') { break; } else { Pop(s1,ch); Push(s2,ch); } } Push(s1,*p); length++; break; //遇操作数则直接压入栈s2中 default: Push(s2,*p); length++; } } //若栈s1非空,则将栈中元素依次弹出并压入栈s2中 while(!StackEmpty(s1)&&Top(s1)!='#') { Pop(s1,ch); Push(s2,ch); } //最后将栈s2输出,逆序排列成字符串; char *result; result=(char *)malloc(sizeof(char)*(length+1)); result+=length; *result='\0'; result--; for(;!StackEmpty(s2);result--) { Pop(s2,ch); *result=ch; } ++result; return result; } int main() { char *sr; printf("请输入你的表达式\n"); scanf("%s",sr); printf("%s\n",nbl(sr)); }
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