北京理工大学 数据结构 实验报告 实验二简易计算器Word格式.docx
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}SC;
StackFloat{
float
f;
StackFloat
*next;
}SF;
2.本程序包含两个模块
（1）主程序模块
主函数只包含了输入输出部分。
流程为：
首先输入算式，然后调用算符优先算法函数EvaluateExpression（s）进行计算，结果输出；
然后循环下去，直到输入OUT指令，退出程序；
（2）链栈单元模块——实现栈的链式存储的抽象数据类型。
各函数之间的调用关系：
三.详细设计
1.结点类型
2.子函数
（1）算符优先算法的主干函数float
EvaluateExpression（char*
e）
实现算符优先算法主干的函数。
首先判断是算符还是算数，如果是算符，与算符栈栈顶元素进行优先级比较，如果该算符优先级比原栈顶元素优先级高，则进栈，否则进行运算；
如果是算数，则入算数栈。
（2）进栈出栈函数
SC*
Push（SC
*s,char
c）;
//使算符c进入算符栈
SF*
Push（SF
*s,float
f）;
//使数值f进入数值栈
Pop（SC
*s）;
//使算符栈的栈顶元素出栈
Pop（SF
//使数值栈的栈顶元素出栈
分别实现算符和数值的进栈和出栈操作，由EvaluateExpression函数直接调用。
（3）运算函数float
Operate（float
a,unsigned
char
t,
float
b）;
进行运算，a,b为数，t为运算符
，进行加减乘除或乘方运算，返回值为运算的结果。
（4）类型判断函数
Status
In（char
Test,char*
TestOp）;
判断是不是运算符
，返回是或不是。
（5）优先级判断函数
precede（char
Aop,
Bop）;
判断两个算符的优先级，返回'
>
'
或'
<
='
。
（6）运算符识别函数int
ReturnOpOrd（char
op,char
*TestOp）;
判断是哪个运算符。
3.主函数
intmain（）//主函数，用来输入输出和调用子函数
{
chars[128],a[4]="
OUT"
;
提示信息；
k:
printf（"
\n请输入计算表达式:
"
）;
scanf（"
%s"
s）;
if（strcmp（s,a））
printf（"
\n%s\b=%g\n"
s,EvaluateExpression（s））;
//调用算符优先算法函数
gotok;
}
elseexit（0）;
四.调试分析
1.为了提高程序的健壮性，在switch语句中加了case为“？
”的情况，对其它非法输入也进行考虑；
2.对关于栈的基本操作，在编写过程中暴露出问题；
2.如何实现按照运算法则进行计算真的特别难，好在老师在课堂上讲过算符优先算法，看到题目并不是很慌；
同时也说明了编程时，好的算法意味着成功了一半。
五.测试结果
1.对给定的测试数据4.5+6.5*1.06=11.39，测试通过；
2.对于非法的输入，如2*（1+8*9（，给出错误提示；
3.输入大写OUT，直接退出程序。
六．附录
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
string.h>
math.h>
typedefintStatus;
//将int定义为自定义数据类型
typedefstructStackChar{
charc;
structStackChar*next;
}SC;
//存放算符的栈
typedefstructStackFloat{
floatf;
structStackFloat*next;
}SF;
//存放数值的栈
charOPSET[9]={'
+'
'
-'
*'
/'
（'
）'
#'
^'
%'
};
unsignedcharPrior[9][9]={//算符间的优先级表，用于算符优先算法的判断
//'
'
/*'
*/'
?
//函数的声明
floatEvaluateExpression（char*e）;
//实现算符优先算法的函数
SC*Push1（SC*s,charc）;
//使算符c进入算符栈
SF*Push2（SF*s,floatf）;
//使数值f进入数值栈
SC*Pop1（SC*s）;
//使算符栈的栈顶元素出栈
SF*Pop2（SF*s）;
//使数值栈的栈顶元素出栈
floatOperate（floata,unsignedchart,floatb）;
//进行运算，a,b为数，t为运算符
StatusIn（charTest,char*TestOp）;
//判断是不是运算符，返回是或不是
charprecede（charAop,charBop）;
//判断优先级，返回'
intReturnOpOrd（charop,char*TestOp）;
//判断是哪个运算符
floatEvaluateExpression（char*e）//算术表达式求值的算符优先算法。
{//设OPTR和OPND分别为运算符栈和运算数栈，OP为运算符集合。
SC*OPTR=NULL;
//算符栈，字符元素
SF*OPND=NULL;
//数值栈，实数元素
charTempData[20];
floatData,a,b;
chartheta,*c,x,Dr[]={'
\0'
OPTR=Push1（OPTR,'
c=strcat（e,Dr）;
strcpy（TempData,"
\0"
while（*c!
||OPTR->
c!
）
{
if（!
In（*c,OPSET））//In（*c）判断是不是运算符；
不是运算符则进栈
{
Dr[0]=*c;
strcat（TempData,Dr）;
//字符串连接函数
c++;
if（In（*c,OPSET））
{
Data=atof（TempData）;
//字符串转换函数
OPND=Push2（OPND,Data）;
}
else
switch（precede（OPTR->
c,*c））//precede（chara,charb）函数比较下一个字符和栈顶元素的优先级
{case'
:
//栈顶元素优先权低
OPTR=Push1（OPTR,*c）;
break;
case'
//脱括号并接收下一字符
OPTR=Pop1（OPTR）;
break;
//退栈并将运算结果入栈
theta=OPTR->
c;
OPTR=Pop1（OPTR）;
b=OPND->
OPND=Pop2（OPND）;
a=OPND->
OPND=Push2（OPND,Operate（a,theta,b））;
//输入非法，报错提示
printf（"
请输入正确的算术表达式！
\n"
exit（0）;
returnOPND->
SC*Push1（SC*s,charc）//使算符c进入算符栈
SC*p=（SC*）malloc（sizeof（SC））;
p->
c=c;
next=s;
returnp;
SF*Push2（SF*s,floatf）//使数值f进入数值栈
{SF*p=（SF*）malloc（sizeof（SF））;
f=f;
SC*Pop1（SC*s）//使算符栈的栈顶元素出栈
{SC*q=s;
s=s->
next;
free（q）;
returns;
SF*Pop2（SF*s）//使数值栈的栈顶元素出栈
SF*q=s;
floatOperate（floata,unsignedchart,floatb）//进行运算，a,b为数，t为运算符
switch（t）
returna+b;
returna-b;
returna*b;
returna/b;
returnpow（a,b）;
{intc,d;
c=b/1;
d=a/1;
returnd%c;
}
default:
return0;
StatusIn（charTest,char*TestOp）//判断是不是运算符，返回是或不是
inti=0;
intflag=0;
for（i=0;
i<
9;
i++）
if（Test==TestOp[i]）
flag=1;
}
returnflag;
charprecede（charAop,charBop）//判断优先级，返回'
returnPrior[ReturnOpOrd（Aop,OPSET）][ReturnOpOrd（Bop,OPSET）];
intReturnOpOrd（charop,char*TestOp）//判断是哪个运算符
{inti=0;
i<
i++）
if（op==TestOp[i]）
returni;
intmain（）//主函数，用来输入输出和调用子函数
*******************************************\n"
简易计算器\n"
*******************************************\n\n"
使用说明：
1.输入法为英文输入法；
2.由于不能区分负号和减号，不支持负数计算；
3.退出程序请输入大写OUT.\n"
else{printf（"
\n已退出计算器！
}
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