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C语言:数据结构-数制转换与表达式求值

Linux云计算架构 243

前言:

此时兄弟们对“计算方法上机实验报告c语言”大概比较看重,我们都需要了解一些“计算方法上机实验报告c语言”的相关知识。那么小编同时在网上汇集了一些有关“计算方法上机实验报告c语言””的相关资讯,希望兄弟们能喜欢,朋友们一起来了解一下吧!

1.数制转换

数值进位制的换算是计算机实现计算和处理的基本问题。比如将十进制数m转换为n进制的数,最常用的算法是除n取余法。这种方法是将十进制数m每次除以n,直到商为0时为止。将所得的余数依次进栈,然后按“后进先出”的次序出栈便得到转换结果。其基本原理是:

m=(m / n)* n + m % n ( 其中: / 为整除,%为求余 )

例 将十进制数1567转换为八进制数。

设m=1567 ,n=8。按照除8取余法,转换方法和结果如下:

按照上述除8取余法,得到的余数依次是7,3,0,3。在转换过程中每得到一个余数则进栈保存,最先得到的余数7在栈底,最后得到的余数3在栈顶,转换完毕后依次出栈,其输出顺序与计算顺序正好相反,为3、0、3、7。数值3037即为转换后的八进制数,可表示为:

(1567)10 =(3037)8

将十进制数转换为n进制数的过程中,计算顺序与输出顺序正好相反。因此,利用栈解决这个问题是很合适的。

算法原理:

(1)逐次计算得到相关结果,先计算得到的结果后输出;

(2)把逐次得的余数依次进栈,计算结束后依次出栈。

算法要点(采用顺序栈):

(1)m!=0 ,m%n 的余数进栈;

若m==0,结束求余运算,依次进行出栈操作;

(2)m=m/n;

(3)重复(1)和(2)。

利用顺序栈将任意的十进制非负整数转换为等价的n进制数输出的完整程序如下 :

	#include<stdio.h>	#include<stdlib.h>	#define MaxSize 100 /*定义顺序栈所能存储的最多的元素的个数*/	typedef int ElemType; /*数据元素类型一般用ElemType表示*/	struct SeqStack{ /*顺序栈的类型定义*/	ElemType data[MaxSize]; /*用data数组存储栈中所有的数据元素*/	int top; /*用整型变量top指示栈顶元素的位置*/	};	#include "顺序栈基本操作.c" /*顺序栈的6种运算包含在此文件中*/	void transform(int m, int n) /*将一个十进制整数m转换为n进制数输出函数*/	{	int k; /*用来保存余数*/	int mm=m; /*用来保存被转换的十进制数m*/ 	struct SeqStack S; /*顺序栈的变量定义*/	InitStack(&S); /*将顺序栈a初始化*/	while(m!=0) {	k=m%n; /*将十进制数m除以n进制数的余数存入k*/	Push(&S,k); /*将k的值进栈a中*/	m=m/n; /*用m除以n的整数商又赋给m*/	}	printf("十进制数 %d 转换为 %d 进制数为:",mm,n);	while(!StackEmpty(&S)) { /*元素依次出栈 */	k=Pop(&S,k);	printf("%d",k);	}	printf("\n");	}/*transform end*/	 	void main()	{	printf("将十进制数转换为任意进制数实例:\n");	transform(1567,8); /*将十进制数转换为八进制数 */	transform(1567,6); /*将十进制数转换为六进制数 */	transform(1567,4); /*将十进制数转换为四进制数 */	transform(1567,2); /*将十进制数转换为二进制数 */	}	 	上机运行该程序后,得到的运行结果如下:	将十进制数转换为任意进制数实例:	十进制数 1567 转换为 8 进制数为:3037	十进制数 1567 转换为 6 进制数为:11131	十进制数 1567 转换为 4 进制数为:120133	十进制数 1567 转换为 2 进制数为:11000011111

2.表达式的求值

后缀表达式的求值比较简单,扫描一遍即可完成。具体做法是:设置一个栈,开始时栈为空,当从左到右扫描表达式时,若遇到操作数,则进栈,若遇到运算符,则从栈中退出两个操作数,先退出的放在运算符的右边,后退出的放在运算符的左边,然后将运算后的结果再进栈,直到整个表达式结束。此时,栈中只有一个元素,该元素即为运算结果。

例 求后缀表达式12 3 20 4/ * 8-6 * +的值。

栈的变化情况如表3-1所示:

表3-1 后缀表达式求值时栈的变化

后缀表达式的求值算法

	int Compute(char * str)	 /*计算由str所指字符串的后缀表达式的值*/	{	 /*用顺序栈S存储操作数和中间计算结果,元素类型为int*/	struct SeqStack S;	 /*定义x用于保存操作数,定义i用于扫描后缀表达式*/	int x;	int i=0;	InitStack(&S); /*初始化栈S,预分配5个浮点数空间,以后自动增长*/	while(str[i]) { /*扫描后缀表达式中的每个字符,并进行相应处理*/	if(str[i]==' ') {i++; continue;} /*扫描到空格字符不做任何处理*/	switch(str[i])	{	case '+': /*做栈顶两个元素的加法,和赋给x*/	x=Pop(&s)+Pop(&S);	i++; break;	case '-': /*做栈顶两个元素的减法,差赋给x*/	x=Pop(&S); /*弹出减数*/	x=Pop(&S)-x; /*弹出被减数并做减法*/	i++; break;	case '*': /*做栈顶两个元素的乘法,积赋给x*/	x=Pop(&S)*Pop(&S);	i++; break;	case '/': /*做栈顶两个元素的除法,商赋给x*/	x=Pop(&S); /*弹出除数*/	if(x!=0.0)	x=Pop(&S)/x; /*弹出被除数并做除法*/	else { /*除数为0时终止运行*/	printf("除数为0!\n");	exit(1);	}	i++; break;	default: /*扫描到的是整数字符串,生成对应的整数*/	x=0; /*利用x保存扫描到的整数*/	while(str[i]>=48 && str[i]<=57) {	x=x*10+str[i]-48; i++;	}	}	Push(&S,x); /*把扫描转换后或进行相应运算后得到的整数压入栈S中*/	 } /*while end*/	if(StackEmpty(&S)) { /*若计算结束后栈为空则中止运行*/ 	printf("后缀表达式格式错!\n");	exit(1);	}	/*若栈中仅有一个元素,则它就是后缀表达式的值,否则为出错*/	x=Pop(&S);	if(StackEmpty(&S)) return x; 	else {	printf("后缀表达式格式错!\n");	exit(1);	}	}

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