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数据结构课程设计报告算术表达式求值系统学 号: 姓 名: 班 级: 指导教师: 成 绩: 完成时间: 2011.01.02 一、 设计题目描述和要求1. 问题:现在的计算器只能对简单的数进行运算,对复杂的多项表达式不能运算2. 解决方案:设计一个表达式求值系统3. 要求:以字符序列的形式从终端输入语法正确的、不含变量的整数表达式。利用下表给出的算符优先关系,实现对算术四则混合运算表达式的求值。 算术四则运算的规则: a. 从左算到右 b. 先乘除,后加减 c. 先括号内,后括号外根据上述三条运算规则,在运算的每一步中,对任意相继出现的算符1和2 ,都要比较优先权关系,它们优先关系如下表所示。二、 系统分析与概要设计根据问题描述和要求,系统要求能够正确求出算术表达式的值。在进行算术表达式求值过程中,考虑到我们输入的是中缀表达式,采用后缀表达式比较容易计算,因此先将中缀表达式转换成后缀表达式。程序应该具有:“将算术表达式转化为后缀表达式”、“利用后缀表达式求值”等基本模块。由于有优先级的问题,根据优先级不同的运算符运算的次序是不同的,因此更具其优先级的大小抽象的将其定义为不同的大小。三、 详细设计和编码1. 数据类型定义表达式求值中运算符对应优先级的定义structchar ch;int pri;lpri7=,0,(,1,*,5,/,5,+,3,-,3,),6,rpri7=,0,(,6,*,4,/,4,+,2,-,2,),1;/运算符优先级的定义运算符的存储structchar dataMaxSize;int top;op;/用栈存储运算符2.各模块算法描述 (1)计算栈顶运算符对应的数字i+结束return lprii.prilprii.ch=opi7 ?int i=0;输入:op开始NYN Y(2)判断优先级return 0;return -1;结束return 1;Leftpri(op1)=0&*exp=0&*postexp=9?d=0c=b/a;st.top+;st.datast.top=c;a!=0?*postexp=/?a=st.datast.top; st.top-;b=st.datast.top;st.top-;c=ba;st.top+;st.datast.top=c; break;a=st.datast.top;st.top-;b=st.datast.top;st.top-;c=a*b;st.top+;st.datast.top=c;break;switch(*postexp)a=st.datast.top;st.top-;b=st.datast.top;st.top-;a=st.datast.top; st.top-;b=st.datast.top;st.top-;c=a+b;st.top+;st.datast.top=c; break;*postexp=0?*postexp=*?*postexp=-?*postexp=+?(4)后缀表达式求值YNYNYNYNYNYNYN返回st.datast.top结束postexp+st.top+;st.datast.top=d; break;输出除零错误退出(5)主函数输入:表达式expchar exp20;char postexp;开始将中缀表达式exp转换为后缀表达式postexp输出:中缀表达式exp后缀表达式postexp表达式值compvalue(postexp)结束四、 调试分析写程序容易调程序难,调试要求:不仅要有很好的阅读程序的能力,更要有理解,分析和纠错能力。这次在调试过程中发现就是偶尔能运行成功,偶尔不能,只要不用加减就能成功,一旦用加减就运行不了。最后发现原来加与减弄反了。五、 测试结果 进入多项式求值系统请输入表达式:4+5*6-2中缀表达式:4+5*6-2后缀表达式:4#5#6#*+2#-表达式的值:32Q键退出,其它键继续请选择:h 进入多项式求值系统请输入表达式:(56-20)/(6-2)-5中缀表达式:(56-20)/(6-2)-5后缀表达式:56#20#-6#2#-/5#-表达式的值:4Q键退出,其它键继续请选择:qPress any key to continue六、 小结利用表达式求值的过程中思路是:输入的是中缀表达式,为了便于求值,先将中缀表达式转换成后缀表达式,再利用后缀表
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