用两种方式实现表达式自动计算.docx
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用两种方式实现表达式自动计算
数据结构（双语）
——项目文档报告
用两种方式实现表达式自动计算
专业：
计算机科学与技术
班级：
14接计
指导教师：
姓名：
学号：
一、设计思想……………………………………………………….03
二、算法流程图…………………………………………………….04
三、源代码………………………………………………………….06
四、运行结果……………………………………………………….13
五、遇到的问题及解决…………………………………………….14
六、心得体会……………………………………………………….15
一、设计思想
1．中缀转换后缀：
⑴定义两个栈S1，与S2。
S1主要管转换专用，S2主要管计算专用。
⑵扫描字符串，如果是字符或者小数的，直接进栈。
⑶如果是“（”，同直接进栈，直到遇到“）”，为止。
⑷开始处理运算符。
⑸如果栈定的运算符的优先级低于读到的那个，那么就直接进栈，否则把栈里的都进数组里。
⑹运算完，直到读完为止。
返回字符数组，后缀表达式就出来了。
⑺然后计算后缀表达。
⑻开始依次扫描数组，如果是数，就进栈，如果是运算符，那么就把栈的数弹出一个，赋值给一个变量，再弹一个赋值一个变量，再进行计算，完后再进栈。
⑼重复过程，直到度完。
栈顶元素就是最终结果。
⑽结束。
2.中缀直接计算：
⑴如果获取的操作符a的优先级高于操作符栈栈顶元素b的优先级，则a直接入操作符栈;
⑵如果获取的操作符a的优先级低于操作符栈栈顶元素b的优先级，则b出栈，a进栈，并且取出操作数栈的栈顶元素m，再取出操作数栈新的栈顶元素n，如果b为+，则用n+m，若为减号，则n-m，依此类推，并将所得结果入操作数栈；
⑶如果获取的是“（”，则直接进操作符栈；
⑸如果获取的是“）”，则操作符栈的栈顶元素出栈,做类似于情况2的计算，之后把计算结果入操作数栈，再取操作符栈顶元素，如果不是“（”，则出栈，重复操作，直到操作符栈顶元素为“（”，然后“（”出栈；
⑹当表达式中的所有元素都入栈后，看操作符栈中是否还有元素，如果有，则做类似于情况2的计算，并将结果存入操作数栈，则操作数栈中最终的栈顶元素就是所要求的结果。
二、算法流程图
1.后缀
2.中缀直接计算
三、源代码
1.后缀表达式
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include"fstream.h"
#defineMAXN1000
usingnamespacestd;
stackS1;//定义栈S1，转换专用
stackS2;//定义栈S2，计算专用
char*tranfExp（char*exp）//变换后缀
{
chartempStr[1000];//保存后缀表达式的字符串
charch;
inti=0,j=0;
inta=0;//标记表达式是否正确专用
///intb=0;//标记数字格式是否正确待用
while（exp[i]!
='\0'）
{
if（（exp[i]>='0'&&exp[i]<='9'）||exp[i]=='.'）//数字直接进字符串
{
tempStr[j++]=exp[i];
//tempStr[j]='';
}
elseif（exp[i]=='（'）//左括号蹦进栈S1
{
S1.push（exp[i]）;
}
elseif（exp[i]=='）'）//如果是右括号，就把左括号后面的运算符都进字符串
{
while（S1.empty（）==false）
{
tempStr[j++]=S1.top（）;//括号里进数组
S1.pop（）;//进一个，蹦一个
if（S1.top（）=='（'）
{
S1.pop（）;//蹦出去‘（’
break;
}
}
}
elseif（exp[i]=='+'||exp[i]=='-'）//如果遇到了加后者减号
{
while（S1.empty（）==false）
{
ch=S1.top（）;
if（ch=='+'||ch=='-'||ch=='（'）//与栈顶比较优先级，同级直接进栈
{
S1.push（exp[i]）;
break;
}
else//不同级，S1栈里的东西都进字符串里
{
while（S1.empty（）==false）
{
tempStr[j++]=S1.top（）;//进一个，蹦一个
S1.pop（）;
if（S1.top（）=='（'）//如果有括号就把括号前面的进串，括号后的不进
break;}
}
}
if（S1.empty（）==true）//如果S1里的东西都进字符串了，变成空了，就把扫描遇到的东西，蹦进S1
{S1.push（exp[i]）;}
}
elseif（exp[i]=='*'||exp[i]=='/'）
{
S1.push（exp[i]）;
}
else
{
printf（"你输入的不对!
!
!
"）;
a=1;
break;//异常处理
}
i++;
}
while（S1.empty（）==false）//最后把S1中的所有运算符弹出栈
{if（a==1）
{break;}
else
{tempStr[j++]=S1.top（）;//进一个，蹦一个
S1.pop（）;}
}
tempStr[j]='\0';//最后一个赋值为空字符串结束的标志
if（a==1）
return0;
else
returntempStr;//返回得到的后缀表达式
}
doublecalcExp（char*exp）//计算
{
inti=0;
while（exp[i]!
='\0'）
{
if（（exp[i]>='0'&&exp[i]<='9'）||exp[i]=='.'）//把数进栈S2，遇到运算符，就弹2个数计算，结果再进S2
{
if（exp[i]=='.'）//小数处理专用
{
doublex=0;
doubley=0;
x=S2.top（）;
printf（"X的值%f\n",x）;
S2.pop（）;
i++;
y=exp[i]-'0';
printf（"y的值%f\n",y）;
x=x+y/10;
printf（"X的值%f\n",x）;
S2.push（x）;
}
else
{S2.push（exp[i]-'0'）;}
printf（"进栈计算的数%f\n",S2.top（））;
}
elseif（exp[i]=='-'）
{
doublem=S2.top（）;
S2.pop（）;
doublen=S2.top（）;
S2.pop（）;
S2.push（n-m）;
}
elseif（exp[i]=='+'）
{
doublem=S2.top（）;
//printf（"M的值%d\n",m）;
S2.pop（）;
doublen=S2.top（）;
//printf（"N的值%d\n",n）;
S2.pop（）;
S2.push（n+m）;
}
elseif（exp[i]=='/'）
{
doublem=S2.top（）;
S2.pop（）;
doublen=S2.top（）;
S2.pop（）;
S2.push（n/m）;
}
elseif（exp[i]=='*'）
{
doublem=S2.top（）;
S2.pop（）;
doublen=S2.top（）;
S2.pop（）;
S2.push（n*m）;
}
i++;
}
returnS2.top（）;
}
main（）
{
charstr[1000];
charstr1[1000];
char*tranStr;
intlen;
doublerel;//最后结果
tranStr=（char*）malloc（100*sizeof（char））;
printf（"输入字符\n"）;
scanf（"%s",str）;
printf（"转换成后缀表达式\n"）;
tranStr=tranfExp（str）;
len=strlen（tranStr）;
puts（tranStr）;
for（inti=0;i<=len;i++）//直接传tranStr会发生莫名其妙的错误，所以重新定义了个数组，把串全传送过去
{str1[i]=tranStr[i];}
rel=calcExp（str1）;
printf（"结果为%f\n",rel）;
}
2.中缀直接计算
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
inttransform（chars[],charstored[]）//转化
{
constinta[8]={-1,-1,2,1,0,1,0,2};//保存优先级
inti,j,temp;
stacksk;
for（i=0,j=0,temp=0;s[i]!
='\0';i++）//j保存数组stored的有效数字的长度
{
if（s[i]>='0'&&s[i]<='9'）
temp=temp*10+s[i]-'0';
else
{
if（temp!
=0）
{
stored[j++]=temp+'0';
temp=0;
}
if（!
sk.empty（）&&sk.top（）=='）'）//弹出）
sk.pop（）;
if（sk.empty（））//空就压入
sk.push（s[i]）;
else
{
if（a[s[i]-'（']==a[sk.top（）-'（']）//这里看看ASCii表就明白了
{
stored[j++]=sk.top（）;
sk.pop（）;
sk.push（s[i]）;
}
else
{
if（（a[s[i]-'（']='（'）||s[i]=='）'）
{
while（!
sk.empty（）&&sk.top（）!
='（'）//停止标志
{
stored[j++]=sk.top（）;
sk.pop（）;
}
if（!
sk.empty（））
sk.pop（）;
sk.push（s[i]）;
}
else
sk.push（s[i]）;
}
}
}
}
stored[j++]=temp+'0';//最后的数字也要拿
while（!
sk.empty（））//残余运算符
{
stored[j++]=sk.top（）;
sk.pop（）;
}
returnj;
}
intcalcular（charstored[],intn）
{
stackcal;
inti,x,y,result=0;
for（i=0;i{
if（stored[i]=='+'||stored[i]=='-'||stored[i]=='*'||stored[i]=='/'）//遇到运算符
{
y=cal.top（）;
cal.pop（）;
x=cal.top（）;
cal.pop（）;
switch（stored[i]）//各种运算
{
case'+':
result=x+y;break;
case'-':
result=x-y;break;
case'*':
result=x*y;break;
case'/':
result=x/y;
}
cal.push（result）;//保存当前结果
}
else
cal.push（stored[i]-'0'）;
}
returnresult;
}
intmain（）
{
chars[1000];
charstored[1000];
intn,result;
while（cin>>s）
{
n=transform（s,stored）;
result=calcular（stored,n）;
cout<}
return0;
}
四、运行结果
1.后缀
输入
结果
2.中缀直接计算
输入
结果
五、遇到的问题及解决
经过一个星期的写代码，我遇到了很多问题，并一一解决了，比如一些莫名其名的错误，都是思路没问题，但是呢，都是逻辑错误。
还有就是老师提问的，分隔符问题。
不过可以解决，但是呢，要大量的改代码，我怕时间不够了，就不改了，因为还要去弄下一个报告了。
算法不一定是程序，但程序一定是算法！
六、心得体会
在做完本项目之后，体会最深的就是应该细心，并且很多时候我们看见某些事情很简单就不想去做，而做的时候又总会遗漏很多需要考虑的细节，或者根本就不知道从哪入手更好，在做这个项目时，错过很多次，很多时候有一种成功离自己很近很近，似乎可以看到，但就是无法接触到的感觉，我想，在以后的学习中，应该把一些必要的程序都敲一遍，而不要直接说句，简单，然后不屑去做，这样，其实最终很难真正学到什么！
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