数据结构 算术表达式求值文档格式.docx
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4.3详细设计4
4.3.1程序中用到的抽象数据类型：
4.4测试与分析6
4.4.1测试6
4.4.2调试分析8
4.5附录8
5总结与展望12
1设计时间
2010年12月27至2010年12月30
2设计目的
加强我们的实践能力，掌握数据结构的应用，算法的编写，类C语言的算法转换成C程序并上级调试的基本方法。
对我们基本的程序设计素养的培养和软件工作者作风的训练，起到显著的促进作用。
3设计任务
设计一个程序，演示用算符优先法对算术表达式求值的过程。
4设计内容
4.1需求分析
4.1.1程序的功能
（1）完成运算符和运算数的识别处理。
（2）在识别出运算数的同时，将字符序列形式转换成整数形式。
（3）实现对算数四则混和运算表达式的求值。
1、在本次演示中，要输入以字符序列的形式，语法正确且不含变量的整数表达式然后咦“#”结束。
2、由于算符有优先关系，故用栈来实现。
设置运算符栈接收运算符，优先权低的压入栈内，优先权高的进行运算，设置运算数栈，来接收运算数，并存储运行的结果。
3、在读入字符序列的同时，完成运算符合运算数（整数）的识别处理，以及相应的运算，在识别出是运算数的同时，将当前字符序列转换成整数形式。
1）8+2-3
2）3*（7-2）
3）8/（4-2）
4.2总体设计
4.2.1程序用到的抽象数据类型
本程序利用栈的概念，利用栈“先进后出”的原则，利用链表的存储结构，进而设计的。
（1）首先定义一个栈，将字符x入栈定义栈结点，之后x出栈,既得到栈顶元素初始化的一个栈；
（2）对输入的字符判断是否为运算符，并比较其优先级；
（3）在读入字符序列的同时，完成运算符合运算数（整数）的识别处理。
在读入字符序列的同时，完成运算符合运算数（整数）的识别处理在读入字符序列的同时，完成运算符合运算数（整数）的识别处理。
本算法一共进行了两次调用，第一次调用是charEval_Exp（）对voidPushOptr（SNode*top,charx）和charPopOptr（SNode*top）的调用，第二次是主函数对charEval_Exp（）的调用，完成了运算符的操作，完成字符串对整形的转换。
4.3详细设计
栈
#include<
cstdio>
malloc.h>
#defineNULL0
typedefstructnode{//栈结点
chardate;
structnode*next;
}SNode;
SNode*InitStack（）{//初始化top
SNode*top;
top=（SNode*）malloc（sizeof（SNode））;
top->
next=NULL;
returntop;
}
4.3.2对主程序和其它主要函数写出伪码算法：
charEval_Exp（）{//完成运算符操作
chara,b,c,r,f,z;
intresult;
SNode*top[2];
top[0]=InitStack（）;
PushOptr（top[0],'
#'
）;
top[1]=InitStack（）;
c=getchar（）;
while（c!
='
||（GetTop（top[0]））!
）{
if（!
In（c））{
PushOptr（top[1],c）;
}
else{
r=Precede（GetTop（top[0]）,c）;
switch（r）{
case'
<
'
:
PushOptr（top[0],c）;
break;
PopOptr（top[0]）;
>
b=PopOptr（top[0]）;
a=PopOptr（top[1]）;
z=PopOptr（top[1]）;
result=Operate（z,b,a）;
f=result+'
0'
;
//用+'
完成字符串对整形的转换
PushOptr（top[1],f）;
returnf;
4.3.3画出函数的调用关系图
各程序模块之间的层次（调用）关系:
算符间优先关系如下表：
+
-
*
/
（
）
#
=
4.4测试与分析
4.4.1测试
给出测试数据，输出测试的结果，测试数据应该完整（覆盖算法各种情况）。
1）测试8+2-3结果如图4-1所示：
图4-1
2）测试3*（7-2）结果如图4-2所示：
图4-2
3）测试8/（4-2）的结果如图4-3所示:
图4-3
4.4.2调试分析
在设计程序的过程中，出现程序不能运行，发现不能找到表达式结束的标识符，因此，在设计的时候需要认为动态的添加结束标识符‘#’，是程序能够顺利的运行。
4.5附录
typedefstructnode{
SNode*InitStack（）{
//初始化2个top，后面用来保存我们的输入
voidPushOptr（SNode*top,charx）{
SNode*p;
p=（SNode*）malloc（sizeof（SNode））;
p->
date=x;
next=top->
next;
next=p;
charPopOptr（SNode*top）{
charx;
if（top==NULL）
returnNULL;
p=top->
x=p->
date;
next=p->
free（p）;
returnx;
voidPushOpnd（SNode*top,charx）{
charPopOpnd（SNode*top）{
charGetTop（SNode*top）{
return（top->
next）->
intIn（charc）{
intn;
switch（c）{
+'
-'
*'
/'
（'
）'
n=1;
break;
default:
n=0;
returnn;
charPrecede（charx,chary）{//判断符号的优先级
inti,j;
intform[7][7]={{1,1,-1,-1,-1,1,1},{1,1,-1,-1,-1,1,1},{1,1,1,1,-1,1,1},{1,1,1,1,-1,1,1},{-1,-1,-1,-1,-1,0,2},{1,1,1,1,2,1,1},{-1,-1,-1,-1,-1,2,0}};
switch（x）{
i=0;
i=1;
i=2;
i=3;
i=4;
i=5;
i=6;
switch（y）{
j=0;
j=1;
j=2;
j=3;
j=4;
j=5;
j=6;
if（form[i][j]==1）
return'
else
if（form[i][j]==-1）
else
intOperate（charx,charz,chary）{//进行二元运算acb（c为运算符）,并返回运算结果
inta=x-'
b=y-'
switch（z）{
returna+b;
returna-b;
returna*b;
returna/b;
charEval_Exp（）{
chara,b,c,r,f,z;
//调用上面定义的初始化方法
//第一个放一个#用来表示并保存第一个输入
//进行初始化
//取得你控制台的输入
In（c））{//如果一直不是#，
PushOpnd（top[1],c）;
//放到第二个top中
//继续取控制台
else{{//如果是#
//比较优先级
a=PopOpnd（top[1]）;
z=PopOpnd（top[1]）;
PushOpnd（top[1],f）;
voidmain（）{
charresult;
result=Eval_Exp（）;
printf（"
%d\n"
result-'
｝
5总结与展望
通过这一个学期对数据结构的学习，让我认识到，数据结构就是众多编程语言里的核心，也为我们日后的学习打下基础
在整个上机实践的过程中，我注意到，无论程序的大小，我们都要以一颗认真的心去对待。
一旦程序中出现错误，会导致程序运行的失败。
因此，在设计程序的过程中，我们所要考虑的内容就不仅仅是仔细，还要做到全面。
在以前的C语言学习过程中，我们只需注意如何编写函数，如何顺利的完成我们所要达到的目的，这似乎是没有什么战术而言。
然而现在，情况改变了，在我们编写程序之前，还要综合考虑各种因素。
如：
选择我们自己所需要的数据结构，是用树，图，还是栈，串等，然后选定一种或几种存储结构来确定后面函数的主要风格。
最后在编写每一个函数之前，我们应该仔细的比对，挑选最适合当前状况的算法。
只有真正理解定义数据类型的好处，才能用这样这样一种数据结构来完成我们的程序，达到我们的目的。
通过这次课程设计我觉得我们学习《数据结构》的方法存在一定的弊端,《数据结构》的效果直接影响到我们对其它专业课的学习和今后业务的成长。
我觉得我们对于《数据结构》的学习不仅包括理论部分的学习，还要让我们勤动手，多实践。
参考文献
[1]严蔚敏，吴伟民.数据结构[M].北京：
清华大学出版社，2007.
[2]谭浩强.C语言程序设计[M].北京：
清华大学出版社，2005.
[3]
成绩评定
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