四则运算（C语言）

---

前言

学习使用C语言实现一些简单的四则运算 对于一些简单的四则运算，我们要知道先乘除后加减 在之前栈的学习中，了解到简单的四则运算就是利用栈来实现的，所以在这里我们使用栈来实现这个四则运算

想了解栈可以看这里

---

原理

在计算机中，任何一个表达式都是由操作数（operand），运算符（operator），界限符（delimiter）组成的。
其中操作数可以是常数，也可以是变量或者常量的标识符
运算符可以是算数运算符，关系运算符和逻辑运算符
界限符分为左右括号和标识表达式结束的结束符
在此我们仅讨论简单算术表达式的求值问题，假设在这种表达式中只含加，减，乘，除四则运算，所有的运算对象均为整型常量，表达式的结束符为#，即仅含符号+，-，*，/和#

规则如下：

• 先乘除，后加减
• 同级运算时先左后右
• 先括号内，后括号外

设置两个栈，操作数栈（OPRD）：存放处理表达式过程中的操作数
运算符栈（OPRT）：存放处理表达式中的运算符。开始时先向栈底压入一个表达式的结束符#

计算机系统在处理表达式时，从左到右依次读出表达式中的各个符号（操作数或运算符），每读出一个符号后，根据运算规则做如下处理：

• 假如读出的运算符的优先级高于运算符栈栈顶运算符的优先级，将其压入运算符栈，读取下一个符号。
• 假如读出的运算符优先级等于运算符栈栈顶运算符的优先级，说明左右括号相遇，将栈顶运算符退栈即可。
• 假如读出的运算符优先级低于运算符栈栈顶运算符的优先级，则从操作数栈连续退出两个操作数，从运算符栈中退出一个运算符，然后做相应运算，并将运算结果压入操作数栈，不读入下一个符号。
• 假如读出的是表达式的结束符“#”，且运算符栈栈顶的运算符也是“#”，则表达式处理结束，最后的表达式的计算结果在操作数栈的栈顶位置。

---

思路

• 设置两个栈，用来存储数字和计算符号
• 计算函数来计算优先级正确时两个相邻数字的计算结果
• 比较函数比较两个相邻运算符优先级
• 在读入操作数的各位数时，需要注意转化为十进制数。

---

代码

#include 
#include 
int Compare(char str) {
    if (str == '#') {
        return 0;
    } else if (str == '+' || str == '-') {
        return 1;
    } else if (str == '*' || str == '/') {
        return 2;
    } else {
        //输入符号有误时返回-1
        return -1;
    }
}
int Calcution(int a, char str, int b) {
    int x = 0;
    if (str == '+') {
        x = a + b;
    } else if (str == '-') {
        x = a - b;
    } else if (str == '*') {
        x = a * b;
    } else if (str == '/') {
        x = a / b;
    }
    return x;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int numberStack [100] = {0};
    int numberTop = -1;
    char symbolStack [100] = {'#'};
    int symbolTop = 0;
    char str[100];
    int flag = -1;
    scanf("%s", str);
    int x = 0;
    int length = (int)strlen(str);
    str[length] = '#';
    length = length + 1;
    for (int i = 0; i < length;) {
        if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
            x *= 10;
            x += str[i++] - '0';
            flag=1;
        } else {
            if(flag==1) {
                numberStack[++numberTop] = x;
             x = 0;
             flag=-1;
            }
            if (Compare(symbolStack[symbolTop]) < Compare(str[i])) {
                symbolStack[++symbolTop] = str[i++];
            } else {
                int b = numberStack[numberTop--];
                int a = numberStack[numberTop];
                numberStack[numberTop] = Calcution(a, symbolStack[symbolTop], b);
                symbolTop--;
                if (str[i] == '#' && symbolTop == 0) {
                    break;
                }
            }
        }
    }
    printf("%d\n", numberStack[numberTop]);
}

结果：