表达式求值.docx
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表达式求值
课程设计报告
课程名称数据结构
课题名称表达式求值
专业计算机科学与技术
班级0901
学号200903010102
姓名覃宇星
指导教师李珍辉邓作杰郭芳
2011年7月7日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称C语言程序设计
课题表达式求值
专业班级计算机0901
学生姓名
学号
指导老师周铁山
审批
任务书下达日期2011年6月23日
任务完成日期2011年7月7日
《数据结构课程设计》
一、课程设计的性质和目的
数据结构课程设计是计算机专业的专业课程，通过课程设计使学生进一步巩固课堂所学知识，全面熟悉、掌握数据结构的基本设计方法和技巧，进一步提高分析问题、解决问题及上机操作能力，为将来从事计算机工作打下一定的专业基础。
二、设计课题
课题一：
迷宫问题
详细内容见后
课题二：
马踏遍棋盘问题
详细内容见后
课题三：
表达式求值问题
详细内容见后
课题四：
B+树的实现
详细内容见后
三、课程设计报告要求
课程设计报告每人一份，必须包含如下几个方面的内容：
1.基本设计思想；2.主要数据结构；3.主要实施流程；4.所有源代码；
5.课程设计总结与体会。
四、分组及选题办法
1、一人一组。
2、若选择课题四，则只需完成一题即可；否则，必须至少完成前三个课题中的任意两个。
3、成绩考核按个人课题完成情况、设计报告质量及对课程设计的态度等综合评定。
五、设计进度安排
1、讲课及上机调试时间安排：
各班具体时间另行安排
2、其余时间：
查阅资料，确定方案，设计课题相关程序。
3、分组答辩，交课程设计报告。
设计课题三：
表达式求值问题
一、问题提出
在高级语言程序中出现的数学表达式要进行求值运算，本课程设计要求模拟编译程序的求值过程，利用栈这种数据结构，对包含四则算术运算及多重括号及常量的表达式进行求值运算。
二、设计要求
1．一次性输入一个表达式，包含数值常量、四则算术运算符、括号等。
2．能输出表达式的正确结果。
1．输入输出界面清晰明了。
三、设计提示
1．可用两个栈（操作数栈和运算符栈）来存储运算过程中的原始数据及中间结果。
2．运算过程中要将输入的数字型字符转化为数值。
3.可以利用一个函数返回运算符之间的优先关系；也可将一个运算符放入一个一维数组，并根据运算符在该数组中的位置建立一个二维数组，存放运算符之间的优先关系。
目录
一.流程图……………………………………………………………vi
二.基本设计思想……………………………………………………vii
三.主要数据结构……………………………………………………vii
四.主要实施流程……………………………………………………vii
五.运行结果举例……………………………………………………vii
六.源代码………………………………………………………………ix
七.课程设计总结与体会………………………………………………xvi
八．评分表………………………………………………………………xvii
一.流程图
二.基本设计思想：
1．可用两个栈（操作数栈和运算符栈）来存储运算过程中的原始数据及中间结果。
2．运算过程中要将输入的数字型字符转化为数值。
3.可以利用一个函数返回运算符之间的优先关系；也可将一个运算符放入一个一维数组，并根据运算符在该数组中的位置建立一个二维数组，存放运算符之间的优先关系。
三.主要数据结构：
Shuzizifu两个栈；
四.主要实施流程：
一次性输入一个表达式，包含数值常量、四则算术运算符、括号，中括号大括号等。
通过push（分别把数字和字符入站）gettop（分别取数字和字符两个栈顶元素）top（分别读数字和字符两个栈顶元素）in（判断是否为数字还是字符）compare（比较运算符的优先级）jisuan（四则运算）ExpEvaluation（对表达式进行总体运算）等函数进行计算并得出结果
五.运行结果举例
进入主菜单，选1
输入表达式，并计算结果显示出来（带中括号）
输入表达式，并计算结果显示出来（带大括号）
输入2程序结束
六.源代码：
/*头文件haha.h*/
#include"stdio.h"
#defineM100
typedefstruct
{intt1[M];
inttop;
}shuzi;
intPush1（shuzi*p,intx）
{if（p->top==M-1）
return（0）;
p->top++;
p->t1[p->top]=x;
return
（1）;}
intgettop1（shuzi*p,int*x）
{if（p->top==-1）/*将栈S的栈顶元素弹出，放到x所指的存储空间中*/
return（0）;
else
{*x=p->t1[p->top];
p->top--;/*修改栈顶指针*/
return
（1）;}
}
intTop1（shuzi*p,int*x）//将栈S的栈顶元素弹出，放到x所指的存储空间中，但栈顶指针保持不变
{if（p->top==-1）/*栈为空*/
return（0）;
else
{*x=p->t1[p->top];
return
（1）;}
}
typedefstruct
{chart2[M];
inttop;
}zifu;
charPush2（zifu*s,charx）
{if（s->top==M-1）
return（0）;
s->top++;
s->t2[s->top]=x;
return
（1）;}
chargettop2（zifu*s,char*x）/*将栈S的栈顶元素弹出，放到x所指的存储空间中*/
{if（s->top==-1）
return（0）;
else
{*x=s->t2[s->top];
s->top--;
return
（1）;}
}
intTop2（zifu*s,char*x）//将栈S的栈顶元素弹出，放到x所指的存储空间中，但栈顶指针保持不变
{if（s->top==-1）
return（0）;
else
{*x=s->t2[s->top];
return
（1）;}
}
intIn（charch）
{if（ch=='+'）
return1;
elseif（ch=='-'）
return1;
elseif（ch=='*'）
return1;
elseif（ch=='/'）
return1;
elseif（ch=='（'）
return1;
elseif（ch=='）'）
return1;
elseif（ch=='['）
return1;
elseif（ch==']'）
return1;
elseif（ch=='{'）
return1;
elseif（ch=='}'）
return1;
elseif（ch=='#'）
return1;
elsereturn0;}
charCompare（charx,charch）
{switch（x）
{
case'+':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='）'||ch==']'||ch=='}'||ch=='#'）
return'>';
elseif（ch=='*'||ch=='/'||ch=='（'||ch=='{'||ch=='['）
return'<';
break;
case'-':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='）'||ch=='#'||ch==']'||ch=='}'）
return'>';
elseif（ch=='*'||ch=='/'||ch=='（'||ch=='['||ch=='{'）
return'<';
break;
case'*':
if（ch=='（'||ch=='['||ch=='{'）
return'<';
else
return'>';
break;
case'/':
if（ch=='（'||ch=='['||ch=='{'）
return'<';
else
return'>';
break;
case'（':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='（'）
return'<';
elseif（ch=='）'）
return'=';
elseif（ch=='#'||ch=='['||ch==']'||ch=='{'||ch=='}'）
return'0';
break;
case'）':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='）'||ch=='#'||ch==']'||ch=='}'）
return'>';
elseif（ch=='（'||ch=='['||ch=='{'）
return'0';
break;
case'[':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='（'）
return'<';
elseif（ch=']'）
return'=';
elseif（ch=='#'||ch=='{'||ch=='}'||ch=='['||ch=='）'）
return'0';
case']':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='#'||ch=='}'）
return'>';
elseif（ch=='（'||ch=='['||ch=='{'||ch=='）'||ch==']'）
return'0';
break;
case'{':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='（'||ch=='['）
return'<';
elseif（ch='}'）
return'=';
elseif（ch=='#'||ch=='）'||ch==']'||ch=='{'）
return'0';
case'}':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='#'）
return'>';
elseif（ch=='（'||ch=='['||ch=='{'||ch=='）'||ch==']'||ch=='}'）
return'0';
break;
case'#':
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='（'||ch=='['||ch=='{'）
return'<';
elseif（ch=='#'）
return'=';
elseif（ch=='）'||ch==']'||ch=='}'）
return'0';
break;
default:
return'0';
break;
}
}
intjisuan（inta,charc,intb）
{
switch（c）
{
case'+':
return（a+b）;
break;
case'-':
return（a-b）;
break;
case'*':
return（a*b）;
break;
case'/':
return（a/b）;
break;}
}
/*执行文件*/
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"conio.h"
#include"haha.h"
intExpEvaluation（）/*计算*/
{charch;
charx,y;
charc;
inta,b,v;
shuzi*p;
zifu*s;
p=（shuzi*）malloc（sizeof（shuzi））;
s=（zifu*）malloc（sizeof（zifu））;
p->top=-1;
s->top=-1;
Push2（s,'#'）;
Top2（s,&y）;
printf（"\nPleaseinputanexpression（Endingwith#）:
\n"）;
fflush（stdin）;
ch=getchar（）;
while（ch!
='#'||y!
='#'）/*Top（）通过函数值返回栈顶元素*/
{
if（!
In（ch））/*不是运算符，是运算数*/
{inttemp;
temp=ch-'0';/*将字符转换为十进制数*/
fflush（stdin）;
ch=getchar（）;
while（!
In（ch））//用ch逐个读入运算数的各位数码，并转化为十进制数temp
{temp=temp*10+ch-'0';//将逐个读入运算数的各位转化为十进制数
fflush（stdin）;
ch=getchar（）;}
Push1（p,temp）;
}
else
switch（Compare（y,ch））
{
case'<':
Push2（s,ch）;
fflush（stdin）;
ch=getchar（）;
break;
case'=':
gettop2（s,&x）;
fflush（stdin）;
ch=getchar（）;
break;
case'>':
gettop2（s,&c）;
gettop1（p,&b）;
gettop1（p,&a）;
v=jisuan（a,c,b）;/*对a和b进行c运算*/
Push1（p,v）;
break;
}
Top2（s,&y）;
}
Top1（p,&v）;
return（v）;
}
voidmain（）
{intg=1,h,k;
while（g）
{
printf（"---------------------主菜单----------------------------\n\n"）;
printf（"---------------------1表达式输入计算并输出结果------------\n"）;
printf（"---------------------2退出程序------------------------\n"）;
printf（"输入对应的序列号:
\n"）;
scanf（"%d",&h）;
switch（h）
{
case1:
system（"CLS"）;
k=ExpEvaluation（）;
printf（"计算结果为:
%d\n\n",k）;
break;
case2:
g=0;break;
default:
g=0;}
}
}
七.课程设计总结与体会：
这次的课程设计，遇到的问题颇多，比如走不出循环，没吃掉前面的字符，或者根本没进入循环等等，遇到问题后，就着手解决了，通过不断的努力和坚持，终于解决了以上问题，努力才有收获。
计算机科学与技术系课程设计评分表
课题名称：
表达式求值
项目
评价
设计方案的合理性与创造性
设计与调试结果
设计说明书的质量
答辩陈述与回答问题情况
课程设计周表现情况
综合成绩
教师签名：
日期：
（注：
1．此页附在课程设计报告最后一页；2．综合成绩按优、良、中、及格和不及格五级评定。
）
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