栈在表达式计算过程中的应用

栈在表达式计算过程中的应用 ：建立操作数栈和运算符栈。运算符有优先级。 
规则： 
自左至右扫描表达式，凡是遇到操作数一律进操作数栈。 
当遇到运算符时，如果它的优先级比运算符栈栈顶元素的优先级高就进栈。反之，取出栈顶运算符和操作数栈栈顶的连续两个操作数进行运算，并将结果存入操作数栈，然后继续比较该运算符与栈顶运算符的优先级。 
左括号一律进运算符栈，右括号一律不进运算符栈，取出运算符栈顶运算符和操作数栈顶的两个操作数进行运算，并将结果压入操作数栈，直到取出左括号为止。

#include 
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#include 
#define MAX  100

enum link{PUSH, PUSH_NO};

typedef struct      // 运算数
{
    int num[MAX];
    int top;
}OP_num;

typedef struct      // 运算符
{
    char str[MAX];
    int top;
}OP_ch;

// 运算数置空栈
void SETNULL_num (OP_num* s)        
{
    s->top = -1;
}

// 运算符置空栈
void SETNULL_ch (OP_ch* s)
{
    s->top = -1;
}

// 判断是否是数字，是返回1 不是返回0
int is_num (char ch)    
{
    if (ch >= '0' && ch <= '9')
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}       

// 数字入栈
int PUSH_num (OP_num *s, int data)
{
    if ((MAX - 1) == s->top)
    {
        return 0;
    }
    else
    {   
        s->num[++s->top] = data;
    }
}

// 运算符入栈
int PUSH_ch (OP_ch* s, char ch)
{
    if ((MAX - 1) == s->top)
    {
        return 0;
    }
    else
    {
        s->str[++s->top] = ch;
    }
}

// 判断是否将运算符入栈
int jud (OP_ch* s, char ch)
{
    if (-1 == s->top)   // 判断是否是空栈
    {
        return PUSH;
    }
    else
    {
        switch (s->str[s->top])     // 根据栈顶运算判断是否进栈
        {
            case '+':           //  当栈顶是'+-'时，只有‘+-）’不进栈
            case '-':
            {
                if (ch == '+' || ch == '-' || ch == ')')
                {
                    return PUSH_NO;
                }
                else
                {
                    return PUSH;
                }
                break;
            }
            case '*':
            case '/':
            {
                if ('(' == ch)
                {
                    return PUSH;
                }
                else
                {
                    return PUSH_NO;
                }
                break;
            }
            case '(':
            {
                return PUSH;
                break;
            }
        }
    }
}


// 数字出栈
int Pop_num (OP_num* s)
{
    return (s->num[s->top--]);
}

// 运算符出栈
void Pop_ch (OP_ch* s)
{
    s->top--;
}

// 进行运算
void operate (OP_ch* s_ch, OP_num* s_sum)
{
    int a = Pop_num(s_sum);                     // 取第一个数
    int b = Pop_num(s_sum);                     // 取第二个数
    int result;

    // 根据当前运算符栈顶的符号来判断进行何种运算
    switch (s_ch->str[s_ch->top])
    {
        case '+':
            result = a + b;
            break;
        case '-':
            result = b - a;
            break;
        case '*':
            result = a * b;
            break;
        case '/':
            result = b / a;
            break;
    }   
    PUSH_num (s_sum, result);                   // 将运算结果入栈
}

int main()
{
    OP_num sdata;
    OP_ch  soper;

    SETNULL_num (&sdata);
    SETNULL_ch  (&soper);

    int i = 0, len_str, t;

    char str[MAX];
    char str_num[MAX];          // 存放要转化的数字
    gets (str);                 // 输入表达式
    len_str = strlen (str);     // 获取表达式长度

    while (str[i] != '\0')      // 遍历表达式
    {
        if (is_num(str[i]))     // 判断是否是数字
        {
            t = 0;
            while (is_num(str[i]))
            {
                str_num[t++] = str[i++];
                //将表达式中的数字进行保存，用于转化为对应的整形数
            }
            str_num[t] = '\0';
            PUSH_num (&sdata, atoi(str_num));
            // 遇到算数符号的时候让符号前面的数进栈
        }
        else
        {
            if (PUSH == jud(&soper, str[i]))
            {
                PUSH_ch (&soper, str[i]);
            }
            else
            {
                if (str[i] != ')')      // ')'不让其入栈所以单独列出来讨论
                {
                    operate (&soper, &sdata);       // 进行一次运算并一处栈顶运算符
                    Pop_ch(&soper);                 // 符号出栈
                    PUSH_ch (&soper, str[i]);       // 进行压栈
                    // 相当于用当前的运算符替换了刚才栈顶的运算符号
                }
                else                // 遇到')'
                // 不断取字符运算 知道遇到 ')'
                {
                    do
                    {
                        operate (&soper, &sdata);
                        Pop_ch (&soper);
                    }while (soper.str[soper.top] != '(');

                    Pop_ch (&soper);
                    // 将‘（’弹出栈空间
                }
            }
            i++;
        }
    }
    while (soper.top != -1)
    {
        operate (&soper, &sdata);
        Pop_ch (&soper);
    }
    printf ("%d\n", sdata.num[sdata.top]);

    return 0;
}