表达式运算（C语言实现）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10
#define OVERFLOW 0
typedef int SElemType;
char m[20];
typedef enum aa{FALSE,TRUE} Status;

typedef struct{
SElemType *base;
SElemType *top;
int stacksize;
}SqStack;

int N;
unsigned n;

Status InitStack(SqStack &S)
{
S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!S.base)
return FALSE;
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return TRUE;
}

Status Pop(SqStack &S, SElemType &e)
{
if(S.top==S.base)
return FALSE;
e = *--S.top;
return TRUE;
}

Status Push(SqStack &S, SElemType e)
{
if(S.top-S.base >= S.stacksize)
{
S.base = (SElemType *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!S.base)
return FALSE;
S.top = S.base + S.stacksize;
S.stacksize += STACKINCREMENT;
}
*S.top++ = e;
return TRUE;
}

Status GetTop(SqStack S, SElemType &e)
{
if(S.top > S.base)
{
e = *(S.top-1);
return TRUE;
}
else
return FALSE;
}

Status StackEmpty(SqStack S)
{
if(S.top == S.base)
return TRUE;
else
return FALSE;
}

Status In(SElemType c) //判断c是否为运算符
{
switch(c)
{
case'+':
case'-':
case'*':
case'/':
case'(':
case')':
case'#':
return TRUE;
default:
return FALSE;
}
}

char Precede(SElemType  t1, SElemType  t2) //判断两符号的优先关系
{
SElemType f;
switch(t2)
{
case'+':
case'-':
if(t1=='('||t1=='#')
f='<';
else
f='>';
break;
case'*':
case'/':
if(t1=='*'||t1=='/'||t1==')')
f='>';
else
f='<';
break;
case'(':
if(t1==')')
{
printf("括号不匹配\n");
exit(OVERFLOW);
}
else
f='<';
break;
case')':
switch(t1)
{
case'(':
f='=';
break;
case'#':
printf("缺乏左括号\n");
exit(OVERFLOW);
default:
f='>';
}
break;
case'#':
switch(t1)
{
case'#':
f='=';
break;
case'(':
printf("缺乏右括号\n");
exit(OVERFLOW);
default:
f='>';
}
}
return f;
}

SElemType Operate(SElemType a,SElemType theta,SElemType b) //做四则运算a theta b，返回运算结果
{
SElemType c;
switch(theta)
{
case'+':
return a+b;
case'-':
return a-b;
case'*':
return a*b;
}
return a/b;
}

SElemType EvaluateExpression()
{
SqStack OPTR, OPND;
SElemType a, b, c, x;
int i=0;
InitStack(OPTR);
InitStack(OPND);
Push(OPTR, '#');
c=m[i++];
GetTop(OPTR, x);
while(c != '#' || x!='#')
{
if(In(c))
switch(Precede(x, c))
{
case '<':
Push(OPTR, c);
c=m[i++];
break;
case '=':
Pop(OPTR, x);
c=m[i++];
break;
case '>':
Pop(OPTR, x);
Pop(OPND, b);
Pop(OPND, a);
Push(OPND, Operate(a, x, b));
break;
}
else if(c>='0' && c<='9')
{
Push(OPND, c-48);
c=m[i++];
}
else
{
printf("出现非法字符\n");
exit(OVERFLOW);
}
GetTop(OPTR, x);
}
Pop(OPND, x);
if(!StackEmpty(OPND))
{
printf("表达式不正确\n");
exit(OVERFLOW);
}
return x;
}

void main()
{
int x;

while(1)
{
printf("1．输入表达式\n2．输出表达式\n3．判断表达式的括号是否匹配并计算表达式的值\n4．退出\n");
printf("请选择1-4\n");
scanf("%d",&x);
if(x==1)
{
printf("请输入算式表达式（输入的值要为0-9）,中间运算值和输出结果为-128~127\n");
scanf("%s", m);
}
else if(x==2)
{
printf("输出表达式\n");
printf("%s\n", m);
}
else if(x==3)
{
printf("判断表达式的括号是否匹配并计算表达式的值\n");
printf("%d\n",EvaluateExpression());
}

else if(x==4)
{
break;
}
else
{
printf("输入的为非法字符");
break;
}
}
}