数据结构课程设计-表达式计算程序设计.doc

课 程 设 计 任 务 书设计题目表达式计算程序设计设计要求：设计一个能够计算表达式的程序，要求能够对包含加、减、乘、除、括号运算符的表达式进行计算。学生应完成的工作：1计算表达式手工录入，计算结果必须正确2支持两位以上的整数和浮点数的运算3运算符优先级表可在程序中直接通过代码初始化4能够检查表达式是否合法，对于错误的表达式要能够给出错误原因。参考文献阅读： 1 严蔚敏，吴伟民，数据结构（C语言版）.北京：清华大学出版社，2007工作计划：1、第一周的第一天：小组布置设计题目；说明进度安排。2、第一周的第二天：小组审题，查阅资料，进行设计前的必要资料准备。3、第一周的第三天、第四天、第五天：程序编写、上机调试4、第二周的第一天至第三天： 上机调试程序、结果分析。5、第二周的第四天： 撰写设计报告。6、第二周的第五天： 设计答辩及成绩评定。任务下达日期： 2016 年 06 月 10 日 任务完成日期： 2016 年 06 月 25 日指导教师（签名）： 学生（签名）： 目 录1设计背景 31.1数据结构算法设计 31.2知识运用 32设计方案 43方案实施 4 3.1 几个主要函数的解析 44结果与结论 11 4.1结构与结论分析 115 收获与致谢 156 参考文献 157 附件 158 指导教师评语 161. 设计背景1.1 数据结构算法设计1.2知识运用2.设计方案2.1程序算法设计背景及方案核心思路3. 方案实施3.1方案实施步骤几个主要函数的解析（以下作为参考） Checkfuncion(char c80)检查表达式是否正确，括号匹配问题，四则运算符号是否多输入问题检查运算过程中除数是否为0等等函数示例：int Checkfuncion(char c80)/检查运算符，括号匹配是否出错float e;int i=0,add=0,dec=0,mul=0,div=0,Lbracket=0,Rbracket=0;SqStack OPTR3;InitStack(OPTR3);while(ci!=0)switch(ci) case (: Push(OPTR3,ci);break; case ): if(i=0) printf(* 报错: 你在第一个位置输入了),违法!n *); Rbracket+; return ERROR;if(i!=0) while(GetTop(OPTR3)!=(&!StackEmpty(OPTR3) Pop(OPTR3,e); if(StackEmpty(OPTR3) Rbracket+;elsePop(OPTR3,e);break; case +: case -: case *: case /: if(ci-1=ci) switch(ci) case +: add+;break; case-: dec+;break; case *: mul+;break; case /: div+;break; default : break; Push(OPTR3,ci); break; default : break;i+;while(!StackEmpty(OPTR3)Pop(OPTR3,e);if(e=()Lbracket+;if( add0|dec0|mul0|div0|Lbracket0|Rbracket0)printf(|* 最终报错: 多输入了 );if(Lbracket0)printf(%d个 ( ,Lbracket);if(Rbracket0)printf(%d个 ) ,Rbracket);if(add0)printf(%d个 + ,add);if(dec0)printf(%d个 - ,dec);if(mul0)printf(%d个 * ,mul);if(div0)printf(%d个 ( ,div);printf( *|);printf(n|*|n);printf(+ 请重新再输入一个表达式: +n);printf(|*|n);return 0;elseprintf(|*|n);printf(+ 表达式经过检查，输入正确! +n);printf(|*|n);return 1;postfix(char a80)核心函数，将一个表达式转化为后序式，具体思路及步骤如下： 1 如果遇到（就直接入栈OPTR1，如果是数据就入栈OPTR22 如果是-，就看前一个是不是数据，如是就直接入栈OPTR1如果不是，且是（，则先将0入栈OPTR2，再将-入栈OPTR13 如果是），则将栈OPTR1中的运算符全部出栈，在脱去一个（4 如果遇到的是小数，则将小数处理后入栈OPTR2 expression(float b80,int len,int & Flag) 表达式运算处理函数，将一个已经处理为后序的表达式存在数组里，然后从数组的开头元素(a0)遍历，知道找到第一个运算符ai，然后将其前面两个数据ai-2和ai-1进行四则运算，并将结果保存在ai-2中，最后将ai之后的元素都向前移动两个位置，依次循环，这样之后，a0就是最终的运算结果，然后将ao返回。函数示例：float expression(float b80,int len,int & Flag)/该函数将变形的表达式进行四则运算，返回值为b04. 结果与结论4.1结果与结论分析 -2+2-6图1注释：遇到第一个数是负数，处理成零减去它 3+4*3/(3+2-5) 处理运算过程中除数为0的情况:图2处理括号匹配和运算符输入问题 (2+3)-8+3/5图3注释：检查符号匹配和运算符