C语言程序设计课程设计-速算24.doc

应用技术学院课 程 设 计 报 告课程名称 C语言课程设计 课题名称 速算24 专 业 电气工程及其自动化 班 级 0783 学 号 200713010311 姓 名 吴汀槐 指导教师 王颖 2008年3月21日湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称 C语言课程设计 课 题 运动会分数统计系统 专业班级 电气工程及其自动化 学生姓名 吴汀槐 学 号 200713010311 指导老师 王 颖 审 批 任务书下达日期：2008 年3月16日任务完成日期：2008年3月20日目录正文4一、课题的主要功能4二、课题的设计目的4三、课题的功能模块的划分:4四、主要功能的实现7五、调试分析过程描述：14附件16/* 源程序*/16总结29参考文献30应用技术学院课程设计评分表31正文一、课题的主要功能速算24扑克牌是一种扑克牌智力数学游戏，游戏方式简单易学，能健脑益智，是一项极为有益的活动。不难看出，能极大限度地调动眼、脑、手、口、耳多种感官的协调活动，对于培养我们快捷的心算能力和反应能力很有帮助。 速算24扑克牌游戏的规则是由系统发出4张牌,用户利用扑克牌的数字及运算符号“+”、“-”、“*”、“/”及括号“(”和“)”组成一个计算表达式,从键盘输入该计算表达式,系统运行后得出计算结果,如果结果等于24,则显示“very good ”,“wrong！”，接着询问是否继续,按字符n后程序结束,够则系统重复上述步骤。本程序所使用的方法是从键盘输入中缀表达式,然后将中缀表达式转换为后缀表达式.利用后缀表达式求值。 二、课题的设计目的通过本程序可以掌握C程序的字符串处理、数学运算，又可以掌握堆栈的概念。堆战的运算以及栈的应用算术表达式的编译方法。三、课题的功能模块的划分:(1)main()主函数 主函数是程序的入口,采用模块化设计,主函数不宜复杂,功能尽量在各模块中实现。(2) init()图象初始化使用到图形系统编程，应首先调用初始化函数来初始话图形系统。(3) play()和randl()发牌函数发牌函数先用函数画出牌的背景区域，然后调用函数画矩形作为牌的边框线，调用函数，生成两个随机数，根据这两个数取扑克牌数组中的元素，一旦牌取过后，将数组元素置为-1，以后不能在取，根据花色和大小将其按照字符形式显示到屏幕上。(4) change()转换函数将中缀表达式转换为等价的后缀表达式。1)置初值2)从左到右扫描中缀表达式，逐步转换成等价的后缀表达式3)结束处理(5)computer() 计算函数计算后缀表达式的值,使用栈扫描表达式,然后将计算结果压入堆栈,直到表达式最后一个运算符号处理完毕,送入栈顶的值才是后缀表达式的值。(6)堆栈运算 1)栈的初始话initstack(),将栈顶指针置为空,返回栈顶指针2)入栈运算push（）,栈1的类型为整型,栈2为字符型3)出栈运算pop（），进行指针变动4)读栈顶元素topx（），栈保持不变5)ptop()取出栈顶元素，然后删除6)判断栈是否为空empty()(7) text()文本输出函数 在图形方式下显示字符串,由调用函数传递,实际再主函数中调用两次,一次是当结果等于 24时显示“very good”,用text(“very good”)，一次是结果不等于24时，显示“wrong！”信息，用text(“wrong！”)。图形关闭close() 调用图形关闭函数,关闭图形系统。四、主要功能的实现： main()主函数主函数是程序的入口,采用模块化设计,主函数不宜复杂,功能尽量在各模块中实现。先调用发牌函数,随机生成四张牌,并显示提示输入计算中缀表达式信息,然后调用转换函数,将返回的表达式字符串作为参数调用计算函数,计算结果,然后对结果进行处理，显示结果后按任意键,询问是否继续,如果输入字符则结束程序,否则重新发牌运算.其程序流程图如下：结束发四张牌调用change函数将中缀变后缀表达s输入表达式字符串sl调用compute函数计算表达式的值返回结果resultResult=24调用text输出“wrong!”真假是否继续假开始调用text输出“very good”(2)、 change（）转换函数 为了将中缀表达式转换成等价的后缀表达式，需要从左到右扫描中缀表达式，并使用栈2来存放表达式中的开括号“（”和暂时不能确定计算次序的运算符号。中缀表达式是字符串e，后缀表达式是字符串a，由于按字符串格式读入字符串，实际是最后一个字符0结尾符号的字符数组，这样处理是按照字符数组的处理方法，根据数组元素的下标访问数组元素，w为临时变量，具体算法如下：(1)置初值 i=0;j=0;分别表示中缀和后缀表达式字符串的下标。(2)从左向右扫描中缀表达式,逐步转换成等价的后缀表达式。 循环,当时反复执行下列语句:分以下情况执行：当ei为数字0,19时,执行： I.当ei!=.时,反复执行aj=ei; /*将数字原样拷贝到数组a中*/j+; /*e数组的下标加1*/j+; /* a数组的下标加1*/II aj=.; j+;当ei=(时,执行: 将ei压入堆栈当ei=)时，执行: I取出栈顶元素存入w II循环当w!=(时反复执行: aj=w; /*将栈顶元素w存入a数组*/ j+; /*下标加1*/ 取出栈顶存入w元素,并从栈顶删除该元素 当ei=+或ei=-时，执行:I如栈不为空,则:读栈顶元素存入w循环当w!=(时反复执行；aj=w;j+; /*将栈顶元素存入表达式a中，a的下标加1*/删除栈顶元素如果栈为空，则跳出循环,否则读栈顶元素。II将当前e字符元素压入堆栈 当ei=* 或ei=/ 是乘或除号时 I.如栈不为空,则: 读栈顶元素存入w 循环当w=*或w=/时反复执行； aj=w; j+; /*将栈顶元素存入字符串a中，a的下标加1*/删除栈顶元素如果栈为空则跳出循环，否则读栈顶元素II当前e字符元素压入堆栈2）i+；/*e的下标加1*/(3) 结束程序. 1) 当栈不为空时反复执行下列语句:将栈顶元素存入数组a中 j+；2) aj=0；将字符串结束标志写入后缀表达式最后一个数组元素中,构成字符串真假真假假真真假假真真假真假假真假真真假i+返回结果后缀表达式aj=读栈顶元素；j+w!=(ei为*或/aj!=.;j+w!=(aj=eii+;j+si为数字09w!=(aj!=w;j+w=读栈顶元素ei入栈ei入栈w!=*或/w=栈顶元素w=栈顶元素w=读栈顶元素w=读栈顶元素aj!=w;j+;出栈aj!=w;j+;出栈栈是否为空栈是否为空栈是否为空栈是否为空w!=(ei等于+或-ei!=)w=栈顶元素ei!=(ei!入栈ei!=/0i=0;j=0开始(3)、computer()计算函数 计算后缀表达式的值,使用一个栈,从左到右扫描表达式,每遇到一个操作数就送入堆栈,每遇到一个运算符号,就从栈中取出栈顶的两个操作数进行运算,然后将计算结果压入堆栈,直到最后一个运算符处理完毕,这是送到栈顶的值就是该后缀表达式的值。由于表达式以字符形式存储，所以，在读入字符时要判断是否是数字字符09，如果是就利用式子k=10*k+sI-0将其转换为十进制数字，10*K是确定其所在十进制数字的位值，将字符变为数字，数字的结果标记是“.”。其算法描述如下：置初值。 I=0 循环当时，反复执行下列语句：分以下几种情况：当si=0,1,9:k=0;循环执行下列语句，直到si=.k=10*k+si-0;i+; push(top,k);将k压入堆栈当si=+时,执行:将栈顶元素取出存入num2中将栈顶元素取出存入num1中将num1与num2相加存入result中将result压入堆栈 当si=-时：将栈顶元素取出存入num2中将栈顶元素取出存入num1中将num1减去num2，结果存入result中将result压入堆栈当si=*时：将栈顶元素取出存入num2中将栈顶元素取出存入num1中将num1与num2相乘，结果存入result中将result压入堆栈 当si=/：将栈顶元素取出存入num2中将栈顶元素取出存入num1中将num1除以num2相乘，结果存入result中将result压入堆栈i+;(3)取栈顶元素的值,也就是计算的结果,返回调用函数。计算函数流程图如下：k=0开 始i=0si!=/osi=/si=*si=-si=+si为数字09num2=读栈顶元素，出栈num2=读栈顶元素，出栈num2=读栈顶元素，出栈num2=读栈顶元素，出栈num1=读栈顶元素，出栈num1=读栈顶元素，出栈num1=读栈顶元素，出栈num1=读栈顶元素，出栈result=num1+num2result=num1+num2result=num1+num2result=num1+num2result入栈result入栈result入栈result入栈si!=.k=10*k+ai-0i=i+1数值k入栈i+结果出栈返回结果(4)堆栈运算根据栈的基本运算与链栈的特点设计了以下几种栈运算:栈的初始化,将栈顶指针为空,返回栈顶指针。入栈运算，向栈中一个值为的表目，栈1的类型为整型，栈2的类型为字符型。操作如图所示，首先申请空间p，如果申请不到，则说明内存溢出，结束程序，否则，将X保存到新的空间中执行p到data=x,进行指针变动，即p-next=top,新的top=p。出栈运算pop（），从栈中删除一个元素，即栈顶元素，操作如图所示，进行指针变动q=top,将当前栈顶指针保存到变量q中，栈顶指针后移到下一个结点top=top-link,释放q空间free(q),返回新的栈顶指针return top。读栈顶元素topx(),仅仅是读出栈顶元素的值，栈保持不变。ptop()取出栈顶元素，然后从栈中删除栈顶元素，算法是先调用读栈顶元素函数top(),再调用删除栈顶元素函数pop（）。判断是否为空，如栈为空，返回值1，否则返回值0.再程序中常常作为循环结束的条件x、777777x、777777toptoptoptop入栈运算 出栈运算五、调试分析过程描述： 1测试数据 扑克牌有四个花色，每个花色有13张牌，要定义一个字符型二维数组表示扑克牌，牌面值用字符表示，花色通过它的行下标体现，四行代表四个花色。 在表达式的转换和计算过程中，均要用到一个数据结构堆栈。同时二个过程中，所要保存的数据类型不同，设计二个堆栈：STACK1和STACK2。 在程序当中，计算表达式的值用到的堆栈设为栈1，栈中存放的数据是整数，表达式转换用到的堆栈设为栈2，栈中存放懂得数据是字符，由于堆栈中存放的数据多少不能确定，所以选用链栈。 typedef struct node int data; /* 整型数据*/ struct node *link;STACK1; /*栈1*/typedef struct node2 char data; /*字符型*/ struct node2 *link;STACK2;/*栈2*/2测试输出结果当结果等于 24时显示“very good”,用text(“very good”)，当结果不等于24时，显示“wrong！”信息，用text(“wrong！”)。3程序调试过程中存在的问题调试(debugging)是指去掉程序中的错误(通常被称为bugs)的过程。一个错误可能非常简单，例如拼错一个单词或者漏掉一个分号；也可能比较复杂，例如使用一个指向并不存在的地址的指针。无论错误的复杂程度如何，它的作用是让程序员能够观察程序的运行情况、程序的当前运行行号、变量的值，等等，把握正确的调试方法都能使程序员受益匪浅。 如牌数2、3、8、6，输入运算表达式3.*（8.-2.）+6.，程序先将其转换为后缀表达式3.8.2.-*6.+，然后计算出表达式的值，如果不加区分字符.，后缀表达式为382-*6+，是不能确定运算数的。所以为便于区分数字，每个整数数字设一个结尾字符.。书写标识符时,忽略了大小写字母的区别main() inta=5; printf(%d,A); 编译程序把a和A认为是两个不同的变量名，而显示出错信息。将字符常量与字符串常量混淆。 while(si!=0)而会出现敲成while(si!=”0”)C规定以作字符串结束标志，它是由系统自动加上的,所 以字符串a实际上包含两个字符:a和，而把它赋给一个字符变量是不行的，而显示出错信息。 .忘记加分号. 或是输入变量时忘记加地址运算符&。 分号是C语句中不可缺少的一部分,语句末尾必须有分号. 输入变量时忘记加地址运算符&。附件/* 源程序*/#define N 20#define COL 100#define ROW 40#include stdio.h#include time.h /*系统时间函数*/#include graphics.h /*图形函数*/#include alloc.h/*动态地址分配函数*/#include stdlib.h /*库函数*/#include string.h /*字符串函数*/#include ctype.h /*字符操作函数*/char p413=A,2,3,4,5,6,7,8,9,0,J,Q,K,/*扑克牌，10用0来表示*/A,2,3,4,5,6,7,8,9,0,J,Q,K,A,2,3,4,5,6,7,8,9,0,J,Q,K,A,2,3,4,5,6,7,8,9,0,J,Q,K;typedef struct node int data; struct node *link;STACK1; /*栈1*/typedef struct node2 char data; struct node2 *link;STACK2; /*栈2*/void init(void);/*图形驱动*/void close(void);/*图形关闭*/void play(void);/*发牌的具体过程*/void rand1(int j);/*随机发牌函数*/void change(char *e,char *a); /*中缀变后缀函数*/int computer(char *s); /*后缀表达式计算函数*/STACK1 *initstack1(STACK1 *top); /*栈1初始化*/STACK1 *push(STACK1 *top,int x); /*栈1入栈运算*/STACK1 *pop(STACK1 *top); /*栈1删除栈顶元素*/int topx(STACK1 *top); /*栈1读栈顶元素*/STACK1 *ptop(STACK1 *top,int *x); /*栈1读出栈顶元素值并删除栈顶元素*/int empty(STACK1 *top); /*判栈1是否为空函数*/STACK2 *initstack2(STACK2 *top); /*栈2初始化*/STACK2 *push2(STACK2 *top,char x); /*栈2入栈运算*/STACK2 *pop2(STACK2 *top); /*栈2删除栈顶元素*/char topx2(STACK2 *top); /*栈2读栈顶元素*/STACK2 *ptop2(STACK2 *top,char *x); /*栈2读出栈顶元素值并删除栈顶元素*/int empty2(STACK2 *top); /*判栈2是否为空函数*/int text1(char *s) ; /*显示文本*/main() char sN,s1N,ch; int i,result; int gdriver, gmode; clrscr(); /*清屏*/ init(); /*初始化函数*/ while(1) setbkcolor(BLACK); /*设置背景颜色*/ cleardevice();/*清屏*/ play(); /*发牌*/ gotoxy(1,15); /*移动光标*/ printf(-Note-n); printf( Please enter express accroding to above four numbern); /*提示信息*/ printf( Format as follows:2.*(5.+7.)n);/*提示输入字符串格式*/ printf( -n); scanf(%s%c,s1,&ch); /*输入字符串压回车键*/ change(s1,s); /*调用change函数将中缀表达式s1转换为后缀表达式s*/ result=computer(s); /*计算后缀表达式的值，返回结果result */ if(result=24) /*如果结果等于24*/ text1(very good); /*调用函数text1显示字符串very good*/ else text1(wrong!);/*否则函数text1显示字符串wrong!*/ printf(Continue (y/n)?n); /*提示信息，是否继续*/ scanf(%c,&ch); /*输入一字符*/ if(ch=n|ch=N) /*如果该字符等于n或N*/ break; /*跳出循环，程序结束*/ /*否则，开始下一轮循环*/ close(); return; /*返回*/void rand1(int j)/*随机发牌函数*/ int kind,num; char str3,n; randomize(); while(1)/*循环直到有牌发*/ kind=random(4); /*花色随机数*/ num=random(13); /*大小随机数*/ if(pkindnum!=-1) /*该数未取过*/ n=pkindnum; /*取相应位置的扑克牌数*/ pkindnum=-1; /*牌发好以后相应位置的元素置-1*/ break; switch(kind)/*花式的判断*/ case 0:setcolor(RED);sprintf(str,%c,3);break; /*红桃*/ case 1:setcolor(BLACK);sprintf(str,%c,3);break; /*黑桃*/ case 2:setcolor(RED);sprintf(str,%c,4);break; /*方片*/ case 3:setcolor(BLACK);sprintf(str,%c,5);break; /*草花*/ settextstyle(0,0,2); outtextxy(COL+j*100-30,ROW+100-46,str);/*显示左上角花色*/ outtextxy(COL+j*100+16,ROW+100+32,str); /*显示右下角花色*/ if(n!=0)/*输出其他牌*/ settextstyle(0,0,3); sprintf(str,%c,n); outtextxy(COL+j*100-5,ROW+100-5,str);/*显示牌的大小*/ else/*输出10的时候*/ sprintf(str,%d,10); outtextxy(COL+j*100-6,ROW+100-5,str); void play(void)/*发牌的具体过程*/ int j; for(j=0;jdata=x; /*保存值x到新空间*/ p-link=top; /*新结点的后继为当前栈顶指针*/ top=p; /*新的栈顶指针为新插入的结点*/ return top; /*返回栈顶指针*/STACK1 *pop(STACK1 *top) /*出栈*/ STACK1 *q; /*定义临时变量*/ q=top; /*保存当前栈顶指针*/ top=top-link; /*栈顶指针后移*/ free(q); /*释放q*/ return top; /*返回栈顶指针*/int topx(STACK1 *top) /*读栈顶元素*/ if(top=NULL) /*栈是否为空*/ printf(Stack is nulln); /*显示栈为空信息*/ return 0; /*返回整数0*/ return top-data; /*返回栈顶元素*/STACK1 *ptop(STACK1 *top,int *x) /*取栈顶元素，并删除栈顶元素*/ *x=topx(top); /*读栈顶元素*/ top=pop(top); /*删除栈顶元素*/ return top; /*返回栈顶指针*/int empty(STACK1 *top) /*判栈是否为空*/ if(top=NULL) /*如果为空*/ return 1; /*返回1*/ else return 0; /*否则返回0*/STACK2 *initstack2(STACK2 *top) /*初始化*/ top=NULL; /*栈顶指针置为空*/ return top; /*返回栈顶指针*/STACK2 *push2(STACK2 *top,char x) /*入栈函数*/ STACK2 *p; /*临时指针类型为STACK2*/ p=(STACK2 *)malloc(sizeof(STACK2); /*申请STACK2大小的空间*/ if(p=NULL) /*如果p为空*/ printf(memory is overflown!); /*显示内存溢出*/ exit(0); /*退出*/ p-data=x; /*保存值x到新空间*/ p-link=top; /*新结点的后继为当前栈顶指针*/ top=p; /*新的栈顶指针为新插入的结点*/ return top; /*返回栈顶指针*/STACK2 *pop2(STACK2 *top) /*出栈*/ STACK2 *q; /*定义临时变量*/ q=top; /*保存当前栈顶指针*/ top=top-link; /*栈顶指针后移*/ free(q); /*释放q*/ return top; /*返回栈顶指针*/char topx2(STACK2 *top) /*读栈顶元素*/ if(top=NULL) /*栈是否为空*/ printf(Stack is nulln); /*显示栈为空信息*/ return ; /*返回空字符*/ return top-data; /*返回栈顶元素*/STACK2 *ptop2(STACK2 *top,char *x) /*取栈顶元素，并删除栈顶元素*/ *x=topx2(top); /*读栈顶元素*/ top=pop2(top); /*删除栈顶元素*/ return top; /*返回栈顶指针*/int empty2(STACK2 *top) /*判栈是否为空*/ if(top=NULL) /*如果为空*/ return 1; /*返回1*/ else return 0; /*否则返回0*/int text1(char *s) setbkcolor(BLUE); /*设置背景颜色为蓝色*/ cleardevice(); /*清除屏幕*/ setcolor(12); /*设置文本颜色为淡红色*/ settextstyle(1, 0, 8);/*三重笔划字体, 放大8倍*/ outtextxy(120, 120, s); /*输出字符串s*/ setusercharsize(2, 1, 4, 1);/*水平放大2倍, 垂直放大4倍*/ setcolor(15); /*设置文本颜色为白*/ settextstyle(3, 0, 5); /*无衬字笔划, 放大5倍*/ outtextxy(220, 220, s); /*输出字符串s*/ getch(); /*键盘输入任一字符*/ return ; /*返回*/总结我的题目是速算24，对于我们这些新手来说，这是很大的考验，我一千次一万次的问自己，怎么才能找到课堂所学与实际应用的最佳结合点？怎么才能让自己的程序在篇幅上简单，在使用价值上丰富？怎样让自己的计划更具有序性，而不会百忙无一用？机会是老师，学校，以及无数代教育工作者给的，而能力是自己的，耐性是需要的。经过自己的琢磨，还查阅了很多书籍，才做到了心中有数，才了解了C语言课程设计的真正用意培养自学能力，养成程序编辑的好习惯。