逆波兰表达式C语言实现

今天有师妹求助，要实现带有括号、加减乘除、阶乘的表达式计算

一时冲动便给师妹写了一下，C语言代码如下，用了两个栈来实现逆波兰表达式求值：

//作者：卞昊穹
//邮箱：bianhaoqiong(AT)163.com
//2012.04.26
//欢迎参考，引用请注明原作者

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//运算符栈的长度
#define OPSTACK_LENGTH 5
//操作数栈的长度
#define NUMSTACK_LENGTH 100
//输入串的最大长度
#define MAX_STRING_LENGTH 100

//运算符结构体
struct operatorStruct
{
	//运算符名称
    char name;
	//优先级
    int priority;
	//目数，即操作数个数，例如单目运算符为1，双目运算符2
    int opnum;
};

typedef struct operatorStruct OPERATOR;

//运算符栈
OPERATOR opStack[OPSTACK_LENGTH];
//运算符栈顶指针
int opStackTop = -1;
//操作数栈
double numStack[NUMSTACK_LENGTH];
//操作数栈顶指针
int numStackTop = -1;

//获取一个字符所代表的运算符的优先级
int getPriority(char name)
{
    if (name == '(' || name == ')')
    {
        return 0;
    }
    if (name == '!')
    {
        return 3;
    }
    if (name == '*' || name == '/')
    {
        return 2;
    }
    if (name == '+' || name == '-')
    {
        return 1;
    }
    exit(1);
}
//获取一个字符所代表的运算符的目数
int getOpNum(char name)
{
    if (name == '*' || name == '/' || name == '+' || name == '-')
    {
        return 2;
    }
    if (name == '!')
    {
        return 1;
    }
    if (name == '(' || name == ')')
    {
        return 0;
    }
    exit(1);
}

//运算符压栈
void pushOperator(OPERATOR op)
{
    if (opStackTop < OPSTACK_LENGTH - 1)
    {
        opStack[++opStackTop] = op;
    }
    else
    {
        exit(1);
    }
}
//运算符出栈
OPERATOR popOperator()
{
    if (opStackTop >= 0)
    {
        return opStack[opStackTop--];
    }
    else
    {
        exit(1);
    }
}
//操作数压栈
void pushNumber(double num)
{
    if (numStackTop < NUMSTACK_LENGTH - 1)
    {
        numStack[++numStackTop] = num;
    }
    else
    {
        exit(1);
    }
}
//操作数出栈
double popNumber()
{
    if (numStackTop >= 0)
    {
        return numStack[numStackTop--];
    }
    else
    {
        exit(1);
    }
}
//将输入字符串中的以0-9开头、到下一个运算符结束的一段转化为浮点型
//i加上浮点型对应的字符串的长度
double getNumFromString(char *s, int *i)
{
    int j = 0;
    static char numstr[MAX_STRING_LENGTH];
    while ((*s) >= '0' && *s <= '9')
    {
        numstr[j++] = (*s);
        s++;
    }
    if ((*s) == '.')
    {
        numstr[j++] = (*s);
        s++;
        while ((*s) >= '0' && *s <= '9')
        {
            numstr[j++] = (*s);
            s++;
        }
    }
    (*i) = (*i) + j;
    numstr[j] = '\0';
    return atof(numstr);
}

//从操作数栈中弹出两个操作数，完成一次双目运算
double opertate2Num(OPERATOR op)
{
    double num2 = popNumber();
    double num1 = popNumber();
    if (op.name == '+')
    {
        return num1 + num2;
    }
    if (op.name == '-')
    {
        return num1 - num2;
    }
    if (op.name == '*')
    {
        return num1 * num2;
    }
    if (op.name == '/')
    {
        return num1 / num2;
    }
    exit(1);
}
//从操作数栈中弹出一个操作数，完成一次单目运算
double opertate1Num(OPERATOR op)
{
    double num = popNumber();
    if (op.name == '!')
    {
        double result = 1;
        while (num > 1)
        {
            result *= num;
            num--;
        }
        return result;
    }
    exit(1);
}
//完成一次运算
double operate(OPERATOR op)
{
    if (op.opnum == 1)
    {
        return opertate1Num(op);
    }
    else if (op.opnum == 2)
    {
        return opertate2Num(op);
    }
    exit(1);
}

int main()
{
    char string[MAX_STRING_LENGTH];//表达式的输入串
    int i;
    OPERATOR op, topOp;//op为从当前输入串中提取的一个运算符，topOp为运算符栈栈顶的运算符
	
    topOp.name = '#';
    topOp.priority = 0;
    topOp.opnum = 0;
    pushOperator(topOp);//压入#作为初始运算符
	
    scanf("%s", string);
    for (i = 0; string[i] != '\0' && string[i] != '=';)
    {
		//从输入串中取出一个字符作为开始，进行处理，直到表达式结束
        if (string[i] >= '0' && string[i] <= '9')
        {
			//如果是操作数，将整个操作数提取出来，压入操作数栈
            pushNumber(getNumFromString(&string[i], &i));
        }
        else
        {
            op.name = string[i];
            op.priority = getPriority(string[i]);
            op.opnum = getOpNum(string[i]);
            topOp = popOperator();
            if (op.name == '(')
            {
				//如果是'('，将从栈顶弹出的运算符压回栈内，并将当前运算符则压栈
                pushOperator(topOp);
                pushOperator(op);
            }
            else if (op.name == ')')
            {
				//如果是')'，则进行运算，每次运算结果作为一个操作数压入操作数栈，直到将'('弹出运算符栈
                while (topOp.name != '(')
                {
                    pushNumber(operate(topOp));
                    topOp = popOperator();
                }
            }
            else
            {
				//如果是普通运算符
                if (topOp.name != '#' && op.priority <= topOp.priority)
                {
					//如果运算符栈非空，且当前运算符的优先级大于栈顶运算符，则进行一次运算，将结果压入操作数栈
                    pushNumber(operate(topOp));
                }
                else
                {
					//否则将从栈顶弹出的运算符压回
                    pushOperator(topOp);
                }
				//将当前运算符压栈
                pushOperator(op);
            }
            i++;
        }
    }
	//完成栈内剩余的运算
    while ((topOp = popOperator()).name != '#')
    {
        pushNumber(operate(topOp));
    }
	//操作数栈中剩下的最后一个数即为结果
    printf("%f\n", popNumber());
    return 0;
}