educoder数据结构 计算表达式 第1关：栈的应用 - 计算中缀表达式

任务描述

本关任务要求通过实现函数double ComputeInfix(char* s)来计算中缀表达式。

相关知识

中缀表达式的计算需要用到栈。关于链接存储的栈，其中已实现了如下操作：

• 创建栈：创建一个链式栈。具体操作函数定义如下： LinkStack* LS_Create()；

• 释放栈：释放栈所占用的空间。具体操作函数定义如下： void LS_Free(LinkStack* ls)；

• 清空一个栈：将链式栈变为空栈。具体操作函数定义如下： void LS_MakeEmpty(LinkStack* ls)；

• 判断栈是否为空：若栈为空，则返回true，否则返回false。具体操作函数定义如下： bool LS_IsEmpty(LinkStack* ls)；

• 求栈的长度：获取链式栈的长度。具体操作函数定义如下： int LS_Length(LinkStack* ls)；

• 将元素 x 进栈：将 x 进栈，若满栈则无法进栈，返回false，否则返回true。具体操作函数定义如下： void LS_Push(LinkStack* ls, T x)；

• 出栈：出栈的元素放入item。若出栈成功(栈不为空)，则返回true；否则(空栈)，返回false。具体操作函数定义如下： bool LS_Pop(LinkStack* ls, T& item)；

• 获取栈顶元素：获取栈顶元素放入item中。若获取失败(空栈)，则返回false，否则返回true。具体操作函数定义如下： bool LS_Top(LinkStack* ls, T& item)；

• 打印栈中元素：从栈顶到栈底打印各结点数据元素。具体操作函数定义如下： void LS_Print(LinkStack* ls)。

在计算中缀表达式的过程中，你可以根据需要调用以上操作。因为表达式的计算结果可能是浮点数，所以这里将栈的数据元素类型设置为了double类型。

typedef double T; // 数据元素类型

此外，为了计算中缀表达式，我们定义了如下函数，其中的 1）已经实现，你需要实现 2）： 1）：

1. void compute(LinkStack* so, LinkStack* sd);
2. /*
3. so为运算符栈
4. sd为操作数栈
5. */

该函数处理步骤：

• 从运算符栈出栈一个运算符；
• 从操作数栈出栈两个操作数；
• 用出栈的运算符对出栈的操作数进行运算；
• 将运算结果进操作数栈。

2）：

1. double ComputeInfix(char* s);
2. /*
3. s是中缀表达式符号串，如果表达式是7+8,那么s[0]=’7’,s[1]=’+’,s[2]=’8’。
4. 该函数返回表达式计算结果。
5. */

在实现 2）的过程中，可以调用 1）。为了简化你的实现，假设表达式中的操作数都是一个非负的个位数。后面的测试中，输入数据将符合这一要求。

编程要求

本关的编程任务是补全 step1/Infix.cpp 文件中ComputeInfix函数，以实现计算中缀表达式的功能。具体要求如下：

• 本关任务要求通过实现函数double ComputeInfix(char* s)来计算中缀表达式；
• 具体请参见后续测试样例。

本关涉及的代码文件 Infix.cpp 的代码框架如下：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include "LnkStack.h"
4. #include "infix.h"
6. //
7. void compute(LinkStack* so, LinkStack* sd)
8. //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
9. // so 运算符栈
10. // sd 操作数栈
11. // 1 从运算符栈出栈一个运算符
12. // 2 从操作数栈出栈两个操作数
13. // 3 用出栈的运算符对出栈的操作数进行运算
14. // 4 将运算结果进操作数栈
15. //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
16. {
17. T a,b,c,d;
18. LS_Pop(so,c);
19. LS_Pop(sd,a);
20. LS_Pop(sd,b);
21. if (c=='*') d=b*a;
22. else if (c=='/') d=b/a;
23. else if (c=='+') d=b+a;
24. else if (c=='-') d=b-a;
25. else printf("never occur!");
26. LS_Push(sd, d);
27. }
29. double ComputeInfix(char* s)
30. {
31. // 请在此添加代码，补全函数ComputeInfix，计算中缀表达式
32. /********** Begin *********/
35. /********** End **********/
36. }

测试说明

本关的测试过程如下：

1. 平台编译 step1/Main.cpp ，然后链接相关程序库并生成 exe 可执行文件；
2. 平台运行该可执行文件，并以标准输入方式提供测试输入；
3. 平台获取该可执行文件的输出，然后将其与预期输出对比，如果一致则测试通过；否则测试失败。

输入输出说明： 输入格式： 输入一个中缀表达式。表达式中的操作数都是一个非负的个位数。 输出格式： 输出该表达式的值。

以下是平台对 step1/Main.cpp 的测试样例：

样例输入： (1+2)*(9-6) 样例输出： result = 9.000000

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "LnkStack.h"
#include "Infix.h"

//
void compute(LinkStack* so, LinkStack* sd)
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
//so 运算符栈
//sd 操作数栈
//1 从运算符栈出栈一个运算符
//2 从操作数栈出栈两个操作数
//3 用出栈的运算符对出栈的操作数进行运算
//4 将运算结果进操作数栈
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
{
	T a,b,c,d;
	LS_Pop(so,c);
	LS_Pop(sd,a);
	LS_Pop(sd,b);
	if (c=='*') d=b*a;
	else if (c=='/') d=b/a;
	else if (c=='+') d=b+a;
	else if (c=='-') d=b-a;
	else printf("never occur!");
	LS_Push(sd, d);
}

double ComputeInfix(char* s)
//计算中缀表达式
{
  int i=0;
    LinkStack* so=LS_Create(); //运算符栈
    LinkStack* sd=LS_Create(); //操作数栈
    while(s[i]) 
	{
        if ('0'<=s[i] && s[i]<='9') 
		{
			LS_Push(sd, s[i++]-48);
            continue;
        }
        if(s[i]=='('||LS_IsEmpty(so)) 
		{
            LS_Push(so, s[i++]); 
            continue;
        }
        if(s[i]==')') 
		{
            T topitem;
            while(LS_Top(so,topitem) && topitem !='(' ) 
            {
             compute(so, sd);
			} 
            LS_Pop(so,topitem);
            i++;
            continue;
			}
        if(s[i]=='*'||s[i]=='/') 
		{
            T c;
            LS_Top(so,c);
            if (c=='*' || c=='/')
			{
				compute(so, sd);
				} 
            LS_Push(so, s[i++]);
            continue;
			}
        if(s[i]=='+'||s[i]=='-') 
		{
            T topitem;
            while(LS_Top(so,topitem) && topitem !='(' ) 
			{
             	compute(so, sd);
			}
            	LS_Push(so, s[i++]);
            	continue;
				}
				}
    while(!LS_IsEmpty(so)) 
    {
     compute(so, sd);
 } 
    T res;
    LS_Top(sd,res);
    LS_Free(so);
    LS_Free(sd);
    return res;
}

标签：LinkStack,操作数,educoder,中缀,运算符,LS,表达式,sd
来源： https://blog.csdn.net/qq_54008392/article/details/121929141