《数据结构》课程设计报告简单计算器设计.doc

安徽科技学院计算机（信息）专业数据结构课程设计实验报告学 院: 理学院 班 级: 网络工程103班 组 长: 郭天翔 学 号: 1887100307成 员： 郭天翔、朱国华、孙前前开课学期： 2011年9月10日实验日期： 2011年12月1日指导教师: 赵靖实验名称：简单计算器设计实验场所：力行楼6楼实验室1、 需求分析根据计算器的功能，我们知道，就是要求输入一个算数表达式，然后由程序计算出结果并输出，当然这是最基本的，我们还可以根据实际需求对其进行功能扩展，让其不光可以计算简单的加减乘除，还可以计算包括括号在内的，考虑到实际计算中需求，还可以将指数计算、开方、阶乘等运算加入到其中。经过讨论，我们还可以做到在输入一个算式后对其进行表达式合法与否的判断，来增加程序的人性化。综上，这就要求我们的程序分为主函数、表达式判断函数、结果计算函数。2、 概要设计在需求分析中，我们已对程序的功能做了大致规划，但是又怎样来实现这些功能呢？在主函数中，只需要输入输出以及对各函数进行调用就行了，所以主函数是相对简单的，只是编写程序代码是注意代码的规范性就行了！在表达式判断中，函数接收由主函数传来的表达式的地址，然后对表达式中个字符扫描对左右括号配对即可。而计算函数有要分成两部分了，因为输入时按照一串字符串输入的，并不是数据，所以计算机并不能直接计算，而且计算牵扯到运算符的优先级问题，这是计算机不能直接处理的，因此，我们要首先把表达式转换成其能够识别计算的后缀表达式，这就有要求用一个后缀转换来实现，其次就要对这个后缀表达式计算了，我们仍用一个函数来实现。在处理运算符优先级问题时，我们按自己定义其优先级大小并用结构体进行存储，这样即方便理解，又方便加入一些运算符！3、 详细设计1、 主函数（main.cpp） 由于要输如一表达式，将此表达式存于一数组，考虑到程序可循环性，故判断输入的第一个字符是否等于“q”当输入为“q”是退出程序。当不是时，调用pipei子函数对表达式进行匹配判断，不匹配是输出提示要求再次输入。在括号匹配时，调用trans(char)将表达式进行转换成对应的后缀表达式。然后再调用函数conprdue对后缀表达式进行计算，并将结果输出。主函数如下：#include #includeusing namespace std;#define maxsize 100#includePipei.cpp#includeTrans.cpp#includeCalcu.cppint main() char expmaxsize; char postexpmaxsize=0; coutPlease input your exp:To quit with qendl; while (scanf(%s,exp)!=EOF) if (exp0=q)return 0; else if (pipei(exp) trans(exp,postexp); cout后缀表达式为： postexpendl; cout表达式的值为： compvalue(postexp)endl; memset(postexp,0,maxsize); coutPlease input your exp:To quit with qendl; else coutinput error!nplease check your exp and input again!top=-1)return (1); /栈为空时 else return (0);2.后缀表达式转换函数：void trans(char *exp,char postexp) /中缀转后缀 struct char datamaxsize;/存放运算符 int top; /栈指针 op; /运算符栈 int i=0; /i为后缀表达式的标号 op.top=-1; op.top+; op.dataop.top=; /将=进栈 while (*exp!=0) if (!Inop(*exp) /不是运算符时即为数字时 while (*exp=0&*exp=9)|*exp=.) postexpi+=*exp; /为数字时存放在后缀表达式里 exp+; postexpi+=#;/数值串结束 else /*对正数和负数处理*/ if (*exp=-|*exp=+) exp-; if (*exp=()|postexp0=0) postexpi+=0; postexpi+=#; exp+; else exp+; switch (Precede(op.dataop.top,*exp) case -1: /op运算级低于exp op.top+; op.dataop.top=*exp; exp+; break; case 0: op.top-; exp+; break; case 1: postexpi+=op.dataop.top; op.top-; break; while (op.dataop.top!=) postexpi+=op.dataop.top; op.top-; postexpi=0;3. 表达式计算：/*计算后缀表达式值*/float compvalue(char *postexp) struct double datamaxsize; /计算的结果 int top; /栈指针 st; /定义数值栈 double d,a,b,c,f; /中间变量 int point=0,zhi=1,jiech=1; st.top=-1; st.datast.top=0; while (*postexp!=0) /后缀不为空时扫描表达式 switch (*postexp) /判断后缀式字符 case+: a=st.datast.top; /取数值a st.top-; b=st.datast.top; /coutb=bendl; /取数值b st.top-; c=a+b; st.top+; st.datast.top=c;/将结果进栈 break; case-: a=st.datast.top; st.top-; b=st.datast.top; st.top-; c=b-a; st.top+; st.datast.top=c; break; case*: a=st.datast.top; st.top-; b=st.datast.top; st.top-; c=b*a; st.top+; st.datast.top=c; break; case/: a=st.datast.top; st.top-; b=st.datast.top; st.top-; if (a!=0) /判断除以零无意义 c=b/a; st.top+; st.datast.top=c; else coutnt除零错误！nendl; exit(0); break; case!: a=st.datast.top; for (int j=1;j=0&*postexp=9)|*postexp=.) /处理连续数字字符 if (*postexp=.) point=1; postexp+; else; if (point=0) d=10*d+*postexp-0; /将字符转为数字 postexp+; else /printf(%dt,pow(10,zhi); f=f+(