用栈实现的整型数据的四则运算

来源：互联网发布：免费股票量能分析软件编辑：程序博客网时间：2024/05/22 12:03

只是简单的整形数据的四则运算，小伙伴们可以扩展到更多的运算，也不仅仅是整形数据O(∩_∩)O~，我经常把抽象数据类型的全部操作都包括进来，显得程序比较冗余，小伙伴们可以将不需要的操作去掉！而且要实现程序能够运行出来，要注意把需要的头文件包含进来

头文件：

#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define MYOVERFLOW -2typedef int Status;typedef char SElemtype;//用指定标识符Elemtype代表int类型，顾名思义表示元素类型为int型typedef struct{    SElemtype *base;//在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL    SElemtype *top;//栈顶！d=====(￣▽￣*)b指针    int stacksize;//当前已分配的空间储存，以元素为单位}SqStack;typedef int SElemtype1;//用指定标识符Elemtype代表int类型，顾名思义表示元素类型为int型typedef struct{    SElemtype1 *base;//在栈构造之前和销毁之后，base的值为NULL    SElemtype1 *top;//栈顶！d=====(￣▽￣*)b指针    int stacksize;//当前已分配的空间储存，以元素为单位}SqStack1;Status InitStack(SqStack1 &S);//构造一个空栈SStatus GetTop(SqStack1 S, SElemtype1 &e);//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERRORStatus Push(SqStack1 &S, SElemtype1 e);//插入元素e为新的栈顶元素Status Pop(SqStack1 &S, SElemtype1 &e);//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR//-------上述操作属于函数的重载--------//-------基本操作的函数原型说明--------Status visit(SqStack S);//对栈进行遍历void Create_Stack(SqStack &S);//创建一个栈Status InitStack(SqStack &S);//构造一个空栈SStatus DestroyStack(SqStack &S);//销毁栈S，S不再存在Status ClearStack(SqStack &S);//把S置为空栈Status StackEmpty(SqStack S);//若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE    int StackLength(SqStack S);//返回S的元素个数，即栈的长度Status GetTop(SqStack S, SElemtype &e);//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERRORStatus Push(SqStack &S, SElemtype e);//插入元素e为新的栈顶元素Status Pop(SqStack &S, SElemtype &e);//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERRORStatus StackTraverse(SqStack S, Status(*visit)(SqStack S));//从栈底到栈顶依次对栈中每个元素调用函数visit（）一旦visit（）失败，则操作失败int EvaluateExpression();//算术表达式求值的算符优先算法。设OPTR和OPND分别为运算符栈和运算数栈，//OP为运算符集合。

上述操作的实现：

#include "stdafx.h"Status InitStack(SqStack &S)//构造一个空栈S{    S.base = (SElemtype *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemtype));    if (!S.base)exit(MYOVERFLOW);    S.top = S.base;    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;    return OK;}Status DestroyStack(SqStack &S)//销毁栈S，S不再存在{    for (; S.top != S.base;){        SElemtype *temp = S.top;        S.top--;        delete temp;    }    delete S.base;    S.stacksize = 0;    return OK;}Status ClearStack(SqStack &S)//把S置为空栈{    S.top = S.base;    return OK;}Status StackEmpty(SqStack S)//若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE{    if (S.top == S.base)return TRUE;    else return FALSE;}int StackLength(SqStack S)//返回S的元素个数，即栈的长度{    int length = 0;    for (; S.top != S.base; S.top--)length++;    return length;}Status GetTop(SqStack S, SElemtype &e)//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR{    if (S.top != S.base){        e = *(S.top - 1);        return OK;    }    else return ERROR;}Status Push(SqStack &S, SElemtype e)//插入元素e为新的栈顶元素{    if (S.top - S.base >= S.stacksize){        S.base = (SElemtype *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(SElemtype));        if (!S.base)exit(MYOVERFLOW);        S.top = S.base + S.stacksize;        S.stacksize += STACKINCREMENT;    }    *(S.top++) = e;    return OK;}Status Pop(SqStack &S, SElemtype &e)//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR{    if (S.top != S.base){        e = *(--S.top);        return OK;    }    else return ERROR;}Status visit(SqStack S)//对栈进行遍历1{    if (S.base){        cout << "the data of the Stack is:";        for (; S.top != S.base;)            cout << *(--S.top) << " ";        return OK;    }    else return ERROR;}Status StackTraverse(SqStack S, Status(*visit)(SqStack))//从栈底到栈顶依次对栈中每个元素调用函数visit（）一旦visit（）失败，则操作失败{    if (visit(S))return OK;    return ERROR;}void Create_Stack(SqStack &S)//创建一个栈{    InitStack(S);    cout << "please input the length of the Stack:";    int len;    cin >> len;    cout << "please input the data of the Stack:";    for (int i = 1; i <= len; i++){        SElemtype temp;        cin >> temp;        Push(S, temp);    }}//------------接下来的几个函数都是函数的重载---------------//------------也可以用函数的模板，因为他们之---------------//----------间仅有数据类型不同，实现过程完全相同-----------Status InitStack(SqStack1 &S)//构造一个空栈S{    S.base = (SElemtype1 *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemtype1));    if (!S.base)exit(MYOVERFLOW);    S.top = S.base;    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;    return OK;}Status GetTop(SqStack1 S, SElemtype1 &e)//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR{    if (S.top != S.base){        e = *(S.top - 1);        return OK;    }    else return ERROR;}Status Push(SqStack1 &S, SElemtype1 e)//插入元素e为新的栈顶元素{    if (S.top - S.base >= S.stacksize){        S.base = (SElemtype1 *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(SElemtype1));        if (!S.base)exit(MYOVERFLOW);        S.top = S.base + S.stacksize;        S.stacksize += STACKINCREMENT;    }    *(S.top++) = e;    return OK;}Status Pop(SqStack1 &S, SElemtype1 &e)//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR{    if (S.top != S.base){        e = *(--S.top);        return OK;    }    else return ERROR;}Status In(char c, char *OP){//如果字符在数组中返回TRUE，否则返回FALSE    for (int i = 0; i<=6;i++)    if (c == OP[i])return TRUE;    return FALSE;}char Precede(char ch, char c)//比较两个字符的优先级{    int i=0, j=0;    char mychar[][7] = { //定义一个二维字符数组        { '>', '>', '<', '<', '<', '>', '>' },        { '>', '>', '<', '<', '<', '>', '>' },        { '>', '>', '>', '>', '<', '>', '>' },        { '>', '>', '>', '>', '<', '>', '>' },        { '<', '<', '<', '<', '<', '=', ' ' },        { '>', '>', '>', '>', ' ', '>', '>' },        { '<', '<', '<', '<', '<', ' ', '=' } };    char OP[] = { '+', '-', '*', '/', '(', ')', '#' };    for (; i <= 6;i++)    if (ch == OP[i])break;    for (; j <= 6;j++)    if (c == OP[j])break;//得到两字符在数组中的位置    return mychar[i][j];//返回比较结果}int Operate(int a, char theta, int b){    char OP[] = { '+', '-', '*', '/' };//比较是哪一个操作符    int i = 0;    for (; i <= 3;i++)    if (theta == OP[i])break;    switch (i)    {    case 0://操作符的位置为0则为+，下面类似        return a + b;    case 1:        return a - b;    case 2:        return a*b;    default:        return a / b;    }}int EvaluateExpression()//算术表达式求值的算符优先算法。设OPTR和OPND分别为运算符栈和运算数栈，//OP为运算符集合。{    cout << "please input the arithmetic and the end of it should be '#':" << endl;    SqStack OPTR;//运算符栈    SqStack1 OPND;//运算数栈    InitStack(OPTR); Push(OPTR, '#');//这里用到了函数的重载，虽然都是对栈的操作，但操作数类型不同，    InitStack(OPND);                 //运算符的数据元素为char，操作数的数据元素为int    char c = getchar();char ch = ' ';    char OP[] = { '+', '-', '*', '/', '(', ')', '#' };    int temp = 0;    bool tag = FALSE;    do{        if (!In(c, OP)){ temp = temp * 10 + c - 48; tag = TRUE;c = getchar(); }//如果对运算数的值进行了计算，则将tag设为TRUE        else{                                                                  //说明如果后一个是运算符的话，可以将运算数压入栈            if (tag)            {                Push(OPND, temp); temp = 0; tag = FALSE;            }            GetTop(OPTR, ch);            switch (Precede(ch, c)){            case '<':                Push(OPTR, c); c = getchar();//前个运算符小于后果运算符，则入栈                break;            case'=':                char x;                Pop(OPTR, x); c = getchar();//两个运算符优先级相同，则出栈                break;            case'>':                         //前面一个运算符优先级高，则可进行计算                char theta;                Pop(OPTR, theta);                int a, b;                Pop(OPND, a); Pop(OPND, b);                Push(OPND, Operate(b, theta, a));                break;            }        }    } while (c != '#');    if (tag)Push(OPND, temp);//当遇到#时，还存在一次操作没有进行，将该操作进行完全    char theta;    Pop(OPTR, theta);    int a, b;    Pop(OPND, a); Pop(OPND, b);    Push(OPND, Operate(b, theta, a));    int result;    GetTop(OPND, result);    cout << "the result of the arithmetic is:" << result << endl;    return result;}

主函数仅仅调用EvaluateExpression()函数，注意包含需要的头文件！

下面是运算结果：

0 0