1、定义后缀式计算器的堆栈结构 因为需要存储的单元不多,这里使用顺序栈,即用一维数组来模拟堆栈: #define MAX 100 int stack[MAX]; int top=0; 因此程序中定义了长度为MAX的一维数组,这里MAX用宏定义为常数100,我们可以修改宏定义而重新定义堆栈的大小。 整型数据top为栈顶指示,由于程序开始时堆栈中并无任何数据元素,因此top被初始化为0。 2、存储后缀式计算器的运算数 我们定义了堆栈stack[MAX]后,就可以利用入栈操作存储先后输入的两个运算数。 下面看一下是如何实现的: int push(int i) /*存储运算数,入栈操作*/ { if(top <MAX) { stack[++top]=i; /*堆栈仍有空间,栈顶指示上移一个位置*/ return 0; } else /*堆栈已满,给出错误信息,返回出错指示*/ { printf( "The stack is full "); return ERR; } } 我们在调用函数push时,如果它的返回值为0,说明入栈操作成功;否则,若返回值为ERR(在程序中说明为-1),说明入栈操作失败。 3、从堆栈中取出运算数 当程序中读完了四则运算符后,我们就可以从堆栈中取出已经存入的两个运算数,构成表达式,计算出结果。取出运算数的函数采用的正是出栈算法。在本例中,实现该算法的函数 为pop(): int pop(); /*取出运算数,出栈操作*/ { int var; /*定义待返回的栈顶元素*/ if(top!=NULL) /*堆栈中仍有数据元素*/ { var=stack[top--]; /*堆栈指示下移一个位置*/ return var; } else /*堆栈为空,给出错误信息,并返回出错返回值*/ printf( "The stack is cmpty!\n "); return ERR; } 同样,如果堆栈不为空,pop()函数返回堆栈顶端的数据元素,否则,给出栈空提示,并返回错误返回值ERR。 4、设计完整的后缀式计算器 有了堆栈存储运算数,后缀式计算器的设计就很简单了。程序首先提示用户输入第一个运算数,调用push()函数存入堆栈中;而后提示用户输入第二个运算数,同样调用push()函数存入堆栈中。接下来,程序提示用户输入+,-,*,/四种运算符的一种,程序通过switch_case结构判断输入运算符的种类,转而执行不同的处理代码。以除法为例,说明程序的执行流程: case '/ ': b=pop(); a=pop(); c=a/b; printf( "\n\nThe result is %d\n ",c); printf( "\n "); break; 程序判断用户输入的是除号后,就执行上述代码。首先接连两次调用pop()函数从堆栈中读出先前输入的运算数,存入整型数a和b中;然后执行除法运算,结果存入单元c中。这时需要考虑究竟谁是被除数,谁是除数。由于开始我们先将被除数入栈,根据堆栈“先进后出”的原则,被除数应该是第二次调用pop()函数得到的返回值。而除数则是第一次调用pop()函数得到的返回值。 最后程序打印出运算结果,并示提示用户是否继续运行程序: printf( "\t Continue?(y/n): "); l=getche(); if(l== 'n ') exit(0); 如果用户回答是 "n ",那么结束程序,否则继续循环。 完整的程序代码如下: #include <stdio.h> #include <conio.h> #include <stdlib.h> #define ERR -1 #define MAX 100 /*定义堆栈的大小*/ int stack[MAX]; /*用一维数组定义堆栈*/ int top=0; /*定义堆栈指示*/ int push(int i) /*存储运算数,入栈操作*/ { if(top <MAX) { stack[++top]=i; /*堆栈仍有空间,栈顶指示上移一个位置*/ return 0; } else { printf( "The stack is full "); return ERR; } } int pop() /*取出运算数,出栈操作*/ { int var; /*定义待返回的栈顶元素*/ if(top!=NULL) /*堆栈中仍有元素*/ { var=stack[top--]; /*堆栈指示下移一个位置*/ return var; /*返回栈顶元素*/ } else printf( "The stack is empty!\n "); return ERR; } void main() { int m,n; char l; int a,b,c; int k; do{ printf( "\tAriothmatic Operate simulator\n "); /*给出提示信息*/ printf( "\n\tPlease input first number: "); /*输入第一个运算数*/ scanf( "%d ",&m); push(m); /*第一个运算数入栈*/ printf( "\n\tPlease input second number: "); /*输入第二个运算数*/ scanf( "%d ",&n); push(n); /*第二个运算数入栈*/ printf( "\n\tChoose operator(+/-/*//): "); l=getche(); /*输入运算符*/ switch(l) /*判断运算符,转而执行相应代码*/ { case '+ ': b=pop(); a=pop(); c=a+b; printf( "\n\n\tThe result is %d\n ",c); printf( "\n "); break; case '- ': b=pop(); a=pop(); c=a-b; printf( "\n\n\tThe result is %d\n ",c); printf( "\n "); break; case '* ': b=pop(); a=pop(); c=a*b; printf( "\n\n\tThe result is %d\n ",c); printf( "\n "); break; case '/ ': b=pop(); a=pop(); c=a/b; printf( "\n\n\tThe result is %d\n ",c); printf( "\n "); break; } printf( "\tContinue?(y/n): "); /*提示用户是否结束程序*/ l=getche(); if(l== 'n ') exit(0); }while(1); } |
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