数据结构我好爱：栈的应用 II--字符串表达式的计算

字符串表达式的计算：栈的使用是其中的基础，其核心是正确分析出程序进行逻辑；

其中需要注意的问题：1.读到右括号需要计算到左括号；

                                    2.优先级问题，先乘除后加减

栈的基本操作：初始化，压栈，弹栈就不赘述了。

对于字符串表达式的计算：有一个注意就是要创建两个栈，一个存放运算符号，一个存储数字。

判定数字：pass

int isNumber(char c) {
	if (c >= '0' && c <= '9') return 1;
	return 0;
}

局部计算：

        1.当进行局部计算时，对于栈顶为左括号，直接弹出再进行计算

        2.取出一个运算符，两个运算数，注意数字顺序

        3.将计算结构压回数字栈

void cal_loc(stackPtr head) {
	if (head->dataC[head->topC] == '(') {
		popC(head);
		return;
	}
	printf("int:");
	PrintI(head);
	putchar('n');
	printf("char:");
	PrintC(head);
	putchar('n');
	int a = popI(head);
	int b = popI(head);
	char c = popC(head);
	printf("c==%c ", c);
	int res = 0;
	switch (c) {
	case'*':
		res = a * b;
		break;
	case'/':
		res = (double)b / a;
		break;
	case'+':
		res = a + b;
		break;
	case'-':
		res = b - a;
		break;
	}
	pushI(head, res);
	printf("res = %d a=%d ,b=%dn", res, a, b);
}

主体计算函数：

        1.判断数字，还得注意是非个位数的情况；并且因为优先级的问题以及栈空只剩下一个运算符的情况，我们直接判断，对于优先级：*或/直接进行计算，对于加减就交给读到右侧括号的while来进行计算。与凡老师代码不同，优先级的判断交给后边数字。

（举栗子：当出现（1+2*3）的情况，要计算*，但是得先读入后边的3才可以计算，剩下（1+6）就交给后边‘）’的判断while来计算，所以将数字存入之后再判断优先级才是明智之举。

        2.对于符号：‘（、 ‘+、-、*、/’ 直接压栈

                                ‘）’ 标志着进行一轮计算，注意要使用while，否则计算不彻底

int calculate(stackPtr head,char* str) {
	for (int i = 0; i < strlen(str);i++ ) {
		char temp = str[i];
		if (isNumber(temp)) {
			int j = i;
			int sum = 0;
			while (isNumber(str[j]) && jdataC[head->topC] == '*' || head->dataC[head->topC] == '/') cal_loc(head);
			else if (head->topC == -1 && head->topI!=0) cal_loc(head);//有可能直接先只压一个数字。
		}
		else {
			switch (temp) {
			case'(':
				pushC(head, temp);
				break;
			case')':
				while(head->dataC[head->topC]!='(' && head->topI!=0) cal_loc(head);
				popC(head);
				break;
			case '*':
				pushC(head, temp);
				break;
			case '/':
				pushC(head, temp);
				break;
			case'+':
				pushC(head, temp);
				break;
			case'-':
				pushC(head, temp);
				break;
			}
		}
	}
	if (head->topC != -1) cal_loc(head);
	return popI(head);
}

运行截图：

 完整代码：

#include
#include
#include

typedef struct {
	char dataC[20];
	int dataI[20];
	int topC,topI;
}*stackPtr, stack;

stackPtr InitStack() {
	stackPtr head = (stackPtr)malloc(sizeof(stack));
	head->topC = -1;
	head->topI = -1;
	return head;
}

void pushC(stackPtr head, char c) {
	if (head->topC >= 18) {
		printf("no space");
		return;
	}
	head->topC++;
	head->dataC[head->topC] = c;
}

char popC(stackPtr head) {
	char tempchar = head->dataC[head->topC];
	head->topC--;
	return tempchar;
}

void pushI(stackPtr head, int c) {
	if (head->topI >= 18) {
		printf("no space");
		return;
	}
	head->topI++;
	head->dataI[head->topI] = c;
}

int popI(stackPtr head) {
	int tempint = head->dataI[head->topI];
	head->topI--;
	return tempint;
}


int isNumber(char c) {
	if (c >= '0' && c <= '9') return 1;
	return 0;
}

void PrintC(stackPtr head) {
	if (head->topC == -1) return;
	for (int i = head->topC; i >= 0; i--) {
		printf("%c ", head->dataC[i]);
	}
}
void PrintI(stackPtr head) {
	if (head->topI == -1) return;
	for (int i = head->topI; i >= 0; i--) {
		printf("%d ", head->dataI[i]);
	}
}

void cal_loc(stackPtr head) {
	if (head->dataC[head->topC] == '(') {
		popC(head);
		return;
	}
	printf("int:");
	PrintI(head);
	putchar('n');
	printf("char:");
	PrintC(head);
	putchar('n');
	int a = popI(head);
	int b = popI(head);
	char c = popC(head);
	printf("c==%c ", c);
	int res = 0;
	switch (c) {
	case'*':
		res = a * b;
		break;
	case'/':
		res = (double)b / a;
		break;
	case'+':
		res = a + b;
		break;
	case'-':
		res = b - a;
		break;
	}
	pushI(head, res);
	printf("res = %d a=%d ,b=%dn", res, a, b);
}

int calculate(stackPtr head,char* str) {
	for (int i = 0; i < strlen(str);i++ ) {
		char temp = str[i];
		if (isNumber(temp)) {
			int j = i;
			int sum = 0;
			while (isNumber(str[j]) && jdataC[head->topC] == '*' || head->dataC[head->topC] == '/') cal_loc(head);
			else if (head->topC == -1 && head->topI!=0) cal_loc(head);
		}
		else {
			switch (temp) {
			case'(':
				pushC(head, temp);
				break;
			case')':
				while(head->dataC[head->topC]!='(' && head->topI!=0) cal_loc(head);
				popC(head);
				break;
			case '*':
				pushC(head, temp);
				break;
			case '/':
				pushC(head, temp);
				break;
			case'+':
				pushC(head, temp);
				break;
			case'-':
				pushC(head, temp);
				break;
			}
		}
	}
	if (head->topC != -1) cal_loc(head);
	return popI(head);
}


void Test() {
	stackPtr head = InitStack(head);
	char* tempExpression = "(21+2-1)*6";
	printf("result = %d ", calculate(head, tempExpression));
}
int main() {
	Test();
	return 0;
}