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C语言编写计算函数表达式的方法与示例
2023-06-16 09:37:43 深夜i     --     --
C语言 计算 函数表达式

C语言作为一种广泛使用的编程语言,非常适合于计算函数表达式。本文将介绍使用C语言编写计算函数表达式的方法和示例。

在C语言中,计算函数表达式的一种常用方法是通过栈和逆波兰表达式。通过将中缀表达式转换为后缀表达式,就可以方便地进行计算。我们将详细说明如何将中缀表达式转换为后缀表达式,以及如何计算后缀表达式。

首先,让我们看看如何将中缀表达式转换为后缀表达式。中缀表达式一般是包含运算符和括号的算术表达式。后缀表达式(也称为逆波兰表达式)是一种更简单的表达式形式,其中运算符跟在操作数之后,没有括号。例如,中缀表达式“3+4*5”可以转换为后缀表达式“345*+”。

转换中缀表达式为后缀表达式可以使用以下步骤:

1. 创建一个栈来存储运算符。

2. 从左至右遍历中缀表达式的每个元素。

3. 如果当前元素是一个数字,则直接输出它。

4. 如果当前元素是一个左括号,则把它推到栈上。

5. 如果当前元素是一个运算符,则:

  - 在栈为空时,直接把运算符推到栈上。

  - 如果栈不为空,则比较栈顶运算符的优先级:

   - 如果栈顶运算符的优先级低于当前运算符,则把当前运算符推到栈上。

   - 否则,重复执行步骤6至8,直到栈顶运算符的优先级低于当前运算符或者栈为空。

6. 如果当前元素是一个右括号,则把栈里的运算符弹出并输出,直到遇到左括号为止。

7. 如果表达式还没有被完全处理,则重复步骤3至6。

8. 弹出并输出栈里的所有运算符,直到栈为空。

通过以上步骤,就可以将中缀表达式转换为后缀表达式。现在,让我们看看如何使用逆波兰表达式计算函数表达式。

计算后缀表达式可以使用栈和反向遍历后缀表达式的方法。从左到右遍历后缀表达式的每个元素,如果遇到一个数字,则把它推到栈上;如果遇到一个运算符,则把栈里的两个数字弹出并进行计算,然后将结果推到栈上。最终,栈里只剩下一个元素,就是函数表达式的值。

下面是一个使用C语言计算函数表达式的示例代码:


#include

#include

#include

#include

#define STACK_SIZE 100

typedef struct {

  double array[STACK_SIZE];

  int top;

} Stack;

void push(Stack *stack, double value) {

  if (stack->top < STACK_SIZE) {

    stack->array[stack->top++] = value;

  }

}

double pop(Stack *stack) {

  if (stack->top > 0) {

    return stack->array[--stack->top];

  }

  return 0.0;

}

double calculate_expression(const char *expression) {

  Stack stack = {0};

  const char *p = expression;

  while (*p != '\0') {

    if (isdigit(*p)) {

      char *end;

      double value = strtod(p, &end);

      p = end;

      push(&stack, value);

    } else if (*p == '+' || *p == '-' || *p == '*' || *p == '/') {

      double right = pop(&stack);

      double left = pop(&stack);

      switch (*p) {

        case '+':

          push(&stack, left + right);

          break;

        case '-':

          push(&stack, left - right);

          break;

        case '*':

          push(&stack, left * right);

          break;

        case '/':

          push(&stack, left / right);

          break;

      }

      ++p;

    } else {

      ++p;

    }

  }

  return pop(&stack);

}

int main() {

  const char *expression = "3+4*5";

  double result = calculate_expression(expression);

  printf("%s = %.2f\n", expression, result);

  return 0;

}

在上面的示例代码中,我们使用了一个栈来存储数字,并在遇到运算符时进行计算。这里只考虑了四个基本算术运算符,实际上,还可以在代码中添加其他运算符。最后我们可以得到函数表达式“3+4*5”的值为23.00。

本文介绍了使用C语言计算函数表达式的方法和示例。

  
  

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