C++数据结构课程设计报告计算表达式

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1、题目：计算表达式的值1、问题描述对于给定的一个表达式，表达式中可以包括常数、算术运行符（“+”、“-”、“*”、“/”）和括号，编写程序计算表达式的值。基本要求：从键盘输入一个正确的中缀表达式，将中缀表达式转换为对应的后缀表达式，计算后缀表达式的值。提高要求：（1）对于表达式中的简单错误，能够给出提示；（2）不仅提示错误，也能给出错误信息（3）表达式中可以包括单个字母表示的变量（4）能够处理多种操作符（5）实现包含简单运算的计算器（6）实现一个包含简单运算和函数运算的计算器。2．需求分析软件的基本功能：由键盘输入中缀表达式，程序可以将输入的中缀表达式转换成对应的后缀表达式

2、，并计算后缀表达式的值。对于在输入时发生的简单错误，程序可以给出提示。本程序支持整数、小数、多种操作数的处理，可以计算含加、减、乘、除、运算符的表达式，并能判断表达式括号是否匹配。输入/输出形式：用户可以通过控制台，根据输入提示。输入形式：①正确的不含字母变量的中缀表达式；②含有简单错误的中缀表达式。输出形式：①对于正确的中缀表达式，可以输出其转化后的后缀表达式及表达式的计算结果；②对于含有简单错误的中缀表达式，程序将自动输出错误提示，并给出错误信息。测试数据要求：用户可以输入一个符合要求的中缀表达式，也可以输入一个包含简单错误的表达式。表达式中可以包括各种类型的常数以及

3、小数等，操作符包括（+、-、*、/），同时表达式还可以包括各种括号。73．概要设计（1）抽象数据类型：根据题目的要求，考虑用栈类型比较适合。ADTSeqStackData栈中元素具有相同类型及后进先出特性，相邻元素具有前驱和后继关系OperationSeqStack前置条件：栈不存在输入：无功能：栈的初始化输出：无后置条件：构造一个空栈~SeqStack前置条件：栈已存在输入：无功能：销毁栈输出：无后置条件：释放栈所占用的存储空间Push前置条件：栈已存在输入：元素值x功能：在栈顶插入一个元素x输出：如果插入不成功，抛出异常后置条件：如果插入成功，栈顶增加了一个元素Pop

4、前置条件：栈已存在输入：无功能：删除栈顶元素7输出：如果删除成功，返回被删元素值，否则，抛出异常后置条件：如果删除成功，栈顶减少了一个元素GetTop前置条件：栈已存在输入：无功能：读取当前的栈顶元素输出：若栈不空，返回当前的栈顶元素值后置条件：栈不变Empty前置条件：栈已存在输入：无功能：判断栈是否为空输出：如果栈为空，返回1；否则，返回0后置条件：栈不变EndADT4．详细设计（1）实现概要设计的数据类型：采用顺序栈constintStackSize=50;template//定义模板类SeqStackclassSeqStack{pub

5、lic:SeqStack();//构造函数，栈的初始化~SeqStack();//析构函数voidPush(Tx);//将元素x入栈DataTypePop();//将栈顶元素弹出DataTypeGetTop();//取栈顶元素（并不删除）intEmpty();//判断栈是否为空7private:DataTypedata[StackSize];//存放栈元素的数组inttop;//栈顶元素};（2）主程序以及其它模块的算法描述：这个函数主要调用了实现功能的各个函数。其步骤为：在用户没有选择退出时，先调用输入函数，输入中缀表达式；然后调用判断表达式，如果中缀表达式错误，则根据

6、返回的值来输出错误提示，不再往下运算；如果中缀表达式正确，则将中缀表达式转换为后缀表达式，然后输出中缀表达式和转换后的后缀表达式；接着，再调用计算函数，计算后缀表达式的结果输出。最后是清屏函数。直至用户选择退出。5、编码与调试分析编码与调试过程中遇到的问题及解决办法：【问题1】程序在判断表达式输入形式有误时，考虑情况不周全。解决办法：尽可能多的将表达式有误的情况考虑在内。以下为现已考虑到并解决的问题：①表达式中出现非数字或非运算符的其他字符；②表达式中括号不匹配。【问题2】给变量赋值时出现重定义问题。解决办法：在定义暂存栈顶元素的变量t时，应该在函数外面定义，在函数里面给

7、变量赋值时不能定义。【问题3】无法处理多位数和小数。解决办法：在连续的操作数结束之后插入空格到后缀表达式中，以分隔操作数。解决此问题的核心代码：inti,t=0;floatsum=0;for(i=0;i