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4.2 KiB
C
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// 逆波兰式逐步规约打印
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// 输入：仅含 0-9、+ - * / 和小括号 () 的中缀表达式，数字均为一位
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// 要求：
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// - 先将中缀转为后缀（RPN）
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// - 按从左到右每次规约一个“两个数字 + 一个运算符”的三元组，得到新的后缀表达式
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// - 逐行输出：首行是完整后缀表达式；之后每行比上一行少 1 个运算符和 1 个数字；最后一行只有一个数字（最终结果）
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// - 令 / 为整除（向零截断），允许中间结果为负数
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// - 输出格式：各符号之间以单个空格分隔；只有首行和最后一行行末保留一个空格，其他行末无空格
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#include <ctype.h>
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typedef struct {
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int is_num; // 1 表示数字，0 表示运算符
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int val; // 数字值
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char op; // 运算符字符
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} Token;
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// 运算符优先级：* / 高于 + -，全部左结合
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static inline int prec(char c) {
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if (c == '*' || c == '/') return 2;
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if (c == '+' || c == '-') return 1;
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return 0;
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}
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// 打印一行后缀表达式：tokens[0..n-1]
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// 参数 trailing_space 控制是否在行末额外打印一个空格
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static void print_tokens(const Token *t, int n, int trailing_space) {
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for (int i = 0; i < n; ++i) {
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if (t[i].is_num) {
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printf("%d", t[i].val);
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} else {
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printf("%c", t[i].op);
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}
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if (i + 1 < n) putchar(' ');
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}
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if (trailing_space) putchar(' ');
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putchar('\n');
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}
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// 计算 a (op) b，/ 为整除（向零），其余为常规整数算术
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static inline int apply_int(int a, int b, char op) {
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switch (op) {
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case '+': return a + b;
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case '-': return a - b;
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case '*': return a * b;
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case '/': return (b == 0 ? 0 : a / b); // 题面保证不会越界；防御除零
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default: return 0;
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}
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}
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int main(void) {
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// 读取整行
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char line[256];
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if (!fgets(line, sizeof(line), stdin)) return 0;
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size_t len = strlen(line);
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while (len && (line[len-1] == '\n' || line[len-1] == '\r')) line[--len] = '\0';
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// 中缀转后缀（shunting-yard）
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Token out[256];
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int on = 0;
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char ops[256];
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int ot = 0;
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for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
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char c = line[i];
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if (isspace((unsigned char)c)) continue;
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if (c >= '0' && c <= '9') {
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out[on].is_num = 1;
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out[on].val = c - '0';
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out[on].op = 0;
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++on;
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} else if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/') {
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int p = prec(c);
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while (ot > 0 && ops[ot - 1] != '(' && prec(ops[ot - 1]) >= p) {
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out[on].is_num = 0;
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out[on].op = ops[--ot];
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++on;
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}
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ops[ot++] = c;
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} else if (c == '(') {
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ops[ot++] = c;
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} else if (c == ')') {
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while (ot > 0 && ops[ot - 1] != '(') {
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out[on].is_num = 0;
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out[on].op = ops[--ot];
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++on;
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}
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if (ot > 0 && ops[ot - 1] == '(') --ot; // 弹出左括号
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} else {
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// 题面保证无需判错
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}
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}
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while (ot > 0) {
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out[on].is_num = 0;
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out[on].op = ops[--ot];
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++on;
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}
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// 打印首行（保留行末空格）
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print_tokens(out, on, 1);
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// 逐步规约：每次找到第一个运算符（其前必有两个数字），规约为一个数字
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Token cur[256];
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memcpy(cur, out, on * sizeof(Token));
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int n = on;
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while (n > 1) {
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int idx = -1;
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for (int i = 0; i < n; ++i) {
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if (!cur[i].is_num) { idx = i; break; }
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}
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// 规约 cur[idx-2], cur[idx-1], cur[idx]
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int a = cur[idx - 2].val;
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int b = cur[idx - 1].val;
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int r = apply_int(a, b, cur[idx].op);
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// 将结果写回到 idx-2，并左移覆盖 idx-1 与 idx
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cur[idx - 2].is_num = 1;
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cur[idx - 2].val = r;
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// 左移 n-(idx+1) 个元素
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for (int j = idx - 1; j + 2 < n; ++j) {
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cur[j] = cur[j + 2];
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}
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n -= 2;
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// 是否最后一行：n==1 时保留行末空格，否则不保留
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print_tokens(cur, n, (n == 1));
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}
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return 0;
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} |