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堆栈应用-后缀式四则计算器

王朝other·作者佚名  2008-06-01
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本计算器利用堆栈来实现。

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,假如它的返回值为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,假如堆栈不为空,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结构判定输入运算符的种类,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;

程序判定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);

假如用户回答是"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) /*判定运算符,转而执行相应代码*/

{

case '+':

b=pop();

a=pop();

c=a+b;

 
 
 
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