数据结构栈的应用逆波兰表达式

墨蓝 2022-09-19 01:30 132阅读 0赞

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    #define STACT_INIT_SIZE   100
    #define STACTINCREMENT    10
    #define OK                1
    #define ERROR             0
    #define OVERFLOW          -2
    
    typedef char SElemType;
    
    
    typedef struct 
    {
    	SElemType *base;
    	SElemType *top;
    	int stacksize;
    }SqStack;
    
    int InitStack(SqStack &S)
    {
    	S.base = (SElemType *)malloc(STACT_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));
    	if (!S.base)
    	{
    		exit(OVERFLOW);
    	}
    	S.top = S.base ;
    	S.stacksize = STACT_INIT_SIZE;
    	return OK;
    }
    
    int Push(SqStack &S, SElemType e)
    {
    	if (S.top - S.base >= S.stacksize)
    	{
    		S.base = (SElemType*)realloc(S.base , (S.stacksize + STACTINCREMENT) * sizeof(SElemType));
    		if (!S.base)
    		{
    			exit(OVERFLOW);
    		}
    		S.top = S.base + S.stacksize ;
    		S.stacksize += STACTINCREMENT;
    	}
    	*S.top++ = e;
    	return OK;
    }
    
    int Pop(SqStack &S, SElemType &e)
    {
    	if (S.base == S.top)
    	{
    		return ERROR;
    	}
    	e = *--S.top;
    	return OK;
    }
    
    int GetTop(SqStack S)
    {
    	if (S.base == S.top)
    	{
    		return ERROR;
    	}
    	return *(S.top-1);
    }
    
    int StackEmpty(SqStack S)
    {
    	if (S.top == S.base )
    	{
    		return 1;
    	}
    	return 0;
    }
    
    
    
    
    
    
    int DestroyStack(SqStack &S)
    {
    	free(S.base);
    	S.base = NULL;
    	S.top = NULL;
    	S.stacksize = 0;
    	return OK;
    }
    
    
    char *RPExpression(char *e)
    {/*设置两个栈，s1用来存储操作符,s2用来存储数值和从s1弹出来的操作符,即逆波兰表达式*/
    	SqStack s1,s2;
    	InitStack(s1);
    	InitStack(s2);
    	Push(s1, '#');/*假设字符'#'是运算级别最低的运算符，并压入栈s1中*/
    	char *p = e, ch;
    	int length = 0;
    	for (; *p != '\0'; p++)
    	{
    		switch (*p)
    		{
    		case '('://遇'('则直接入栈s1
    			Push(s1,*p);
    			break;
    		case ')':
    			//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'('
    			while (GetTop(s1) != '(')
    			{
    				Pop(s1,ch);
    				Push(s2,ch);
    			}
    			Pop(s1,ch);//将s1里面的(抛弃
    			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 = GetTop(s1); ch != '#'; ch = GetTop(s1))
    			{
    				if (ch == '(')
    				{
    					break;
    				}
    				else
    				{
    					Pop(s1,ch);
    					Push(s2,ch);
    				}
    			}
    			Push(s1,*p);
    			length++;
    			break;
    		case '*':
    		case '/':
    		   for (ch = GetTop(s1); ch != '#'&&ch != '+' && ch != '-'; ch = GetTop(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) && GetTop(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;
    	DestroyStack(s1);
    	DestroyStack(s2);
    	return result;
    	
    }
    
    
    int main()
    {
    	char str[10000];
    	scanf("%s",str);
    	printf("%s\n",RPExpression(str));
    	return 0;
    }

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