第六周--数据结构--队列的应用之后缀表达式(栈)

/*
    * Copyright (c) 2015, 烟台大学计算机与控制工程学院
    * All rights reserved.
    * 文件名称： sqstack.cpp
    * 作者：罗海员
    * 完成日期：2015年10月25日
    * 版本号：codeblocks
    * 运行环境：windows8.1
    * 问题描述：实现将一个中缀表达式转换为对应的后缀表达式的算法。
                例如，输入(56-20)/(4+2)，输出后缀表达式：:56#20#-4#2#+/要求在数字后加#。
    * 输入描述
    * 程序输出：:56#20#-4#2#+/
*/


#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
#define MaxOp 7
typedef char ElemType;
typedef struct
{
    ElemType data[MaxSize];
    int top;                //栈指针
} SqStack;                  //顺序栈类型定义


struct  //设定运算符优先级
{
    char ch;   //运算符
    int pri;   //优先级
}
lpri[]= {{'=',0},{'(',1},{'*',5},{'/',5},{'+',3},{'-',3},{')',6}},
rpri[]= {{'=',0},{'(',6},{'*',4},{'/',4},{'+',2},{'-',2},{')',1}};


void trans(char *exp,char postexp[]);
int leftpri(char op);
bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e);
void DestroyStack(SqStack *&s);
void InitStack(SqStack *&s);    //初始化栈
bool StackEmpty(SqStack *s);     //栈是否为空
bool Push(SqStack *&s,ElemType e); //入栈
bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e); //出栈
void MultiBaseOutput (int number,int base);



int leftpri(char op)    //求左运算符op的优先级
{
    int i;
    for (i=0; i<MaxOp; i++)
        if (lpri[i].ch==op)
            return lpri[i].pri;
}

int rightpri(char op)  //求右运算符op的优先级
{
    int i;
    for (i=0; i<MaxOp; i++)
        if (rpri[i].ch==op)
            return rpri[i].pri;
}
void DestroyStack(SqStack *&s)
{
    free(s);
}
void InitStack(SqStack *&s)
{
    s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
    s->top=-1;
}

bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)         //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    return true;
}
bool Push(SqStack *&s,ElemType e)
{
    if (s->top==MaxSize-1)    //栈满的情况，即栈上溢出
        return false;
    s->top++;
    s->data[s->top]=e;
    return true;
}
bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e)
{
    if (s->top==-1)     //栈为空的情况，即栈下溢出
        return false;
    e=s->data[s->top];
    s->top--;
    return true;
}

bool InOp(char ch)       //判断ch是否为运算符
{
    if (ch=='(' || ch==')' || ch=='+' || ch=='-'
            || ch=='*' || ch=='/')
        return true;
    else
        return false;
}

int Precede(char op1,char op2)  //op1和op2运算符优先级的比较结果
{
    if (leftpri(op1)==rightpri(op2))
        return 0;
    else if (leftpri(op1)<rightpri(op2))
        return -1;
    else
        return 1;
}
void trans(char *exp,char postexp[])
//将算术表达式exp转换成后缀表达式postexp
{
    SqStack *opstack;               //定义运算符栈
    int i=0;                //i作为postexp的下标
    ElemType ch;
    InitStack(opstack);   //用初始化栈运算为栈分配空间，务必要做
    Push(opstack, '=');
    while (*exp!='\0')      //exp表达式未扫描完时循环
    {
        if (!InOp(*exp))        //为数字字符的情况
        {
            while (*exp>='0' && *exp<='9') //判定为数字
            {
                postexp[i++]=*exp;
                exp++;
            }
            postexp[i++]='#';   //用#标识一个数值串结束
        }
        else    //为运算符的情况
        {
            GetTop(opstack, ch);   //取得栈顶的运算符
            switch(Precede(ch ,*exp))
            {
            case -1:           //栈顶运算符的优先级低:进栈
                Push(opstack, *exp);
                exp++;     //继续扫描其他字符
                break;
            case 0:        //只有括号满足这种情况
                Pop(opstack, ch);      //将(退栈
                exp++;     //继续扫描其他字符
                break;
            case 1:             //退栈并输出到postexp中
                postexp[i++]=ch;
                Pop(opstack, ch);
                break;
            }
        }

    } //while (*exp!='\0')
    Pop(opstack, ch);
    while (ch!='=')
        //此时exp扫描完毕,退栈到'='为止
    {
        postexp[i++]=ch;
        Pop(opstack, ch);
    }
    postexp[i]='\0';    //给postexp表达式添加结束标识
    DestroyStack(opstack);
}




int main()
{
    char exp[]="(56-20)/(4+2)"; //可将exp改为键盘输入
    char postexp[200];
    trans(exp,postexp);
    printf("中缀表达式:%s\n",exp);
    printf("后缀表达式:%s\n",postexp);
    return 0;
}