北理工数据结构实验报告2-王雅珊

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1、实验报告2王雅珊11201313191、需求分析：说明课题设计的任务；课题任务是编写一个简易计算器，实现简单计算器的功能,请按照四则运算加、减、乘、除、幕(J和括号的优先关系和惯例，编写计算器程序。对于止确的计算表达式应输出结果，对于不正确的表达式应当进行报错，对计算过程屮的错误，也应给与提示。2、概要设计：说明课题屮用到的抽象数据类型的定义、主程序的流程以及各程序模块之间的调用关系；为实现上述程序功能，应使用两个栈，分别寄存操作数与运算符。为此，需要栈的抽象数据结构。程序计算的过程屮，每次读入一个元素(数据或算符)，每当程序读入的新算符，优先级

2、低于算符栈的栈顶元素，则弹出栈顶元素与数拯栈的栈顶的两个元素进行运算，并将结果压入数据栈。重复进行知道算式运算完毕。(1)、栈的抽象数据类型定义为：ADTStack{数据对象：D二数据关系：Rl=约定端为栈顶，端为栈底。基本操作：InitStack(&S)操作结果：创建一个空栈S。GetTop(S,&e)初始条件：栈S已存在且非空。操作结果：用e返回S的栈顶元索。Push(&S,e)初始条件：栈S已存在。操作结果：插入元素e为新的栈顶元素。Pop(&S,&e)初始条件：栈S已存在且非空。操作结果：删除S的栈顶元素，并用c返回其值。ln(m,a[]

3、)操作结果：若m是运算符，返冋TRUE。Precede(m,n)初始条件：ni,n为运算符。操作结果：若m优先级大于n,返回〉，反Z亦然。Operation(a,theta,b)初始条件：a,b为整数，theta为运算符。操作结果：返回a与b运算的结果。EvaluateExpression(p[])初始条件：输入合法的表达式。操作结果：返回表达式的值。}ADTStack⑵、宏定义^defineSTACK_IN1T_S1ZE100fidefineSTACKINCREMENT10fidefineOVERFLOW-2ttdefineOK1ttdefin

4、eERROR0ttdcfineTRUE1#defineFALSE0(3)、主程序流程首先定义char型数组，将输入的表达式存入。随后调用EvaluateExpression(expression)函数计算结果，最后输出在屏幕上。(4)、模块调用关系：由主函数模块调用输入模块与求值模块。求值模块调用表达式转化模块与表达式求职模块，计算并返冋表达式的值。最后主程序调用输出模块输出结果。3、详细设计：实现程序模块的具体算法；算法包括输入检查部分和运算部分。算法检查部分再分为两部分：1•非法字符检查：检查算式中是否有非法字符，如有，报错退出。2.括号匹配

5、检查：括号匹配检查运用栈，每次读入若为'('，则将其加入栈，若读到')'则令栈顶'('出栈，运行结束后应当栈为空。若栈非空，或运算过程中出现读到'而栈顶为')'均报错退出。运算部分：1.符号优先级函数：定义符号的优先级，同级则为算符栈顶优先级高。2.符号运算函数：定义算符作用，输入两个数据与算符进行运算。3•运算主函数：主函数调用上边两个函数，并持续进行一下操作。读入元孝，若为数据元春，则存入数据栈；若为算符元素，则判断：当前算符元素与当前算符栈栈顶元索优先级比较，若栈顶元索优先级高，则弹出栈顶元素，并弹岀数据栈的两个栈顶元素，并使这两个元素进行

6、计算，并放冋数据栈栈顶。直至运算结朿。运算结朿后两个栈均应为空栈，若不是这样，则证明输入有误。4、调试分析：调试过程中遇到的问题及解决方法；经验和体会等；调试过程中结束后，我对大量的输入进行了尝试，期间不断的发现错误，并不断地修正。并且修正了，除以0的情况应为NaNo程序也越来越长，主题程序其实并不复杂，但是对于本题这种冇较多细节的问题，再不断地调试过程中，代码长度增加了很多。5、测试结果：列出测试结果，包括输入和输出；:rd)・cunuimbm.titnuhoixxmewn(«i

7、I9Z3".&MMin<»MringcqtMiion;cm•»r・•、CtDo<*wBoM«an4SettintvA4BiRi9tre*21•

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