表达式求值 Expression

/***************************************
 *							           *
 * 文件夹: ▲03 栈和队列\05 Expression *
 * 							           *
 * 文件名: Expression.h                *
 * 							           *
 * 内  容: 表达式求值相关操作列表      *
 *                                     *
 ***************************************/

#ifndef EXPRESSION_H
#define EXPRESSION_H

#include <stdio.h> 

/* 类型定义 */ 
typedef char SElemType_Sq;
#include "../01 SequenceStack/SequenceStack.c" 	//**▲03 栈和队列**//

typedef SElemType_Sq OperandType;				//操作数类型
typedef SElemType_Sq OperatorType;				//运算符类型 

OperandType EvaluateExpression(char exp[]);	
/*━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(01)算法3.4：表达式求值，假设表达式中操作数均只有一位。 ┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*/

OperatorType GetTop_OPTR(SqStack OPTR);	
/*━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(02)获取操作符栈的栈顶元素。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━*/

Status In(SElemType_Sq c); 
/*━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(03)判断c是否属于操作符集。 ┃
┗━━━━━━━━━━━━━━*/

OperatorType Precede(OperatorType o1, OperatorType o2);
/*━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃(04)判断栈中操作符o1与表达式中的操作符o2的优先级。┃
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*/

OperandType Operate(OperandType a, OperatorType theta, OperandType b);
/*━━━━━━━━━━┓
┃(05)计算表达式的值。┃
┗━━━━━━━━━━*/

#endif

/***************************************
 *					                   *
 * 文件夹: ▲03 栈和队列\05 Expression *
 * 					                   *
 * 文件名: Expression.c                *
 * 				                       *
 * 算  法: 3.4                         *
 *                                     *
 ***************************************/

#ifndef EXPRESSION_C
#define EXPRESSION_C

#include "Expression.h"		//**▲03 栈和队列**//

/*════╗
║ 算法3.4║ 
╚════*/
OperandType EvaluateExpression(char exp[])	//从exp读入表达式 
{
	SqStack OPTR, OPND;						//符号栈和数字栈 
	SElemType_Sq e, ch;
	OperatorType theta, x;					//符号 
	OperandType a, b;						//数字 
	int i;
	
	InitStack_Sq(&OPTR);	
	Push_Sq(&OPTR, '#');
	InitStack_Sq(&OPND);
	
	i = 0;
	ch = exp[i++];
	while(ch!='#' || GetTop_OPTR(OPTR)!='#')
	{
		if(!In(ch))							//c不是符号则入栈 
		{
			Push_Sq(&OPND, ch);
		 	ch = exp[i++];		
		}
		else
		{
			switch(Precede(GetTop_OPTR(OPTR), ch))
			{
				case '<': 					//栈中符号优先级低，继续进栈 
					Push_Sq(&OPTR, ch);			
			  		ch = exp[i++];
 					break;
 
 				case '=': 					//优先级相等时，说明遇到括号，需要脱括号
					Pop_Sq(&OPTR, &x);			 
				 	ch = exp[i++];
			  		break;

  			case '>': 
					Pop_Sq(&OPTR, &theta);	//栈中操作符优先级高时，先计算，再降计算结果压入栈， 
		  		Pop_Sq(&OPND, &b);
		  		Pop_Sq(&OPND, &a);
		  		Push_Sq(&OPND, Operate(a, theta, b));	 
			  	break;						//这儿没有读字符，c保留的还是刚才读到的字符 
			}
		}
	}
	
	return GetTop_OPTR(OPND);	 
} 

OperatorType GetTop_OPTR(SqStack OPTR)
{
	SElemType_Sq e;
	
	GetTop_Sq(OPTR, &e);
	
	return e;
}

Status In(SElemType_Sq c)
{
	switch(c)
	{
		case '+':
		case '-':
		case '*':
		case '/':
		case '(':
		case ')':
		case '#': 
			return TRUE;
		default : 
			return FALSE;
   }
}

OperatorType Precede(OperatorType o1, OperatorType o2)
{
	OperatorType f;
	
	switch(o2)
	{
		case '+':
		case '-': 
			if(o1=='(' || o1=='#')
				f = '<';
			else
				f = '>';
			break;
			
		case '*':
		case '/': 
			if(o1=='*' || o1=='/' || o1==')')
                f = '>';
			else
                f = '<';
			break;
              
		case '(': 
			if(o1==')')
			{
				printf("括号匹配错误！\n");
				exit(ERROR);
			}
			else
				f = '<';
			break;
			
		case ')': 
			switch(o1)
			{
				case '(':
					f = '=';
					break;
				case '#':
					printf("输入了错误的括号！\n");
					exit(ERROR);
				default:
					f = '>';
			}
			break;
			
		case '#': 
			switch(o1)
			{
				case '#': 
					f = '=';
					break;
				case '(': 
					printf("表达式中有多余括号！\n");
     				exit(ERROR);
				default:
					f = '>';
			}
	}
	
	return f;
}

OperandType Operate(OperandType a, OperatorType theta, OperandType b)
{
	int x, y, z;
	
	x = a - 48;
	y = b - 48;
	
	switch(theta)
	{
		case '+':
			return x+y+48;
			break;
		case '-': 
			return x-y+48;
			break;
		case '*':
			return x*y+48;
			break;
		case '/':
			return x/y+48;
			break;
	}
}

#endif

/***************************************
 *						               *
 * 文件夹: ▲03 栈和队列\05 Expression *
 * 						               *
 * 内  容: 表达式求值相关函数测试      *
 *                                     *
 ***************************************/

#include "Expression.c"			//**▲03 栈和队列**//					

int main(int argc, char **argv)
{
	char opnd;
	char *exp = "(2+3)*4*6#";
	
	opnd = EvaluateExpression(exp);
	
	printf("作为示例，%s 的计算结果为：%d\n", exp, opnd-'0');
	
	printf("\n");
	
	return 0;
}