计算器程序设计-数据结构课程设计指导书Word格式.docx

1、1、能力培养要求巩固和加深对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。培养学生选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。过实际编译系统的分析设计、编程调试，掌握应用软件的分析方法和工程设计方法。够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果，正确绘制系统和程序框图。通过课程设计，培养学生严肃认真的工作作风，逐步建立正确的生产观念、经济观念和全局观念。2、学生提交课程设计报告要求1） 设计题目242） 设计目的3） 设计内容4） 程序流程图5） 源程序6） 软件测试报告（包括所用到的数据及结果）三、课程设计的基本步骤和方法1、学生以自学

2、为主，独立完成设计任务，注重学生能力的培养。2、教师要注意按学生基础和能力提出要求，辅导时要有侧重，做到因材施教。对基础差的学生要勤检查多指导，对能力强的学生应提出更高的要求，增加些选作内容，充分发挥其潜力。3、教师要教书育人。要求学生从点滴开始，每步操作都要按规定去做，以培养严肃认真的科学态度。选定方案要考虑经济效益，坚持勤俭节约的原则。要教育学生团结协作，遵守纪律，爱护公物。通过设计提高业务能力，提高思想觉悟。4、课程设计安排教师下达设计任务书任务书内容包括题目、主要技术指标和要求、给定条件及原始数据、所用仪器设备和参考资料及文献等。教师讲授必要的设计思路和设计方法。生完成预设计本阶段学生

3、应明确任务，查阅资料及文献（主要自学），掌握工程设计基本方法，确定设计方案，进行设计分析，完成预设计。实验阶段经教师审查通过预设计方案后，即可进行编程调试。实验由学生独立完成，教师定时指导。设计总结阶段本阶段学生要认真完成课程设计报告书，整理技术资料，如有需要还应写出课程设计的心得体会和改进意见。课程设计报告书包括：设计任务及主要技术指标、设计方案及论证结果、系统的原理框图、设计程序、实验结果、实验中主要问题及故障现象的分析及设计结论等。报告书中还应附实验数据、系统软硬件环境、使用说明及参考资料等。郑州轻工业学院课 程 设 计 任 务 书题目模拟计算器的程序专业、班级计算机科学与技术 10-0

4、1学号 541007010157姓名 郑峰弓主要内容、基本要求、主要参考资料等:主要内容：设计一个模拟计算器的程序，要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及 SQR 和 ABS 函数的任意整型表达式进行求解。设计要求：要检查有关运算的条件，并对错误的条件产生报警。参考资料：C+.C 语言程序设计，数据结构（c 语言版）完成期限： 2012-6-21指导教师签名： 课程负责人签名： 2012 年6月21日郑州轻工业学院本科数据结构课程设计总结报告设计题目：模拟计算器的程序学生姓名：郑峰弓系 别：计算机科学与工程专 业：计算机科学与技术班 级 ：10 级 1 班学 号 ：541007010157指

5、导教师：卢冰 李晔2012 年 6 月21 日一、设计题目（任选其一）模拟计算器的程序要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及 SQR 和 ABS 函数的任意整型表达式进行求解。二、运行环境（软、硬件环境）WindowXP 环境下运行三、算法设计的思想本程序采用栈的算法设计思想，为了实现算符优先算法，首先建立两个栈，一个字符型栈 YF，用于存储运算符，一个浮点型栈 YS， 用于存储运算数据。算法的基本思想：1. 建立两个空栈，将表达式起始符“n”为运算符压入栈底2. 顺序读取每个字符，每次读取判断是运算符还是数据，若是运算符则和运算符栈 YF 的栈顶元素进行优先性的比较，做相关的操作，若是数据

6、符，将一个连续的数字字符读入到一个字符数组中，将这个字符数组，通过 atof（）函数将字符串转化成浮点型数据，然后将这个浮点数据压入 YS 数据栈，知道整个表达式读取完毕。四、算法流程图略五、算法设计分析1. 建立的两个栈，栈的操作方法都包括栈的建立 InitStack（），入栈函数 Push（），取栈顶元素函数 GetTop（），出栈函数 Pop（），判断是否是空栈函数 StackEmpty（），两个栈分别进行运算符和运算数的相关操作。2. 对于一个表达式，进行求值应满足以下运算规则：先算乘除，后算加减；从左到右依次计算，先算括号里面的，后算括号外面的，遇到绝对值运算符 A（A 代表 abs

7、 的缩写，表示进行绝对值运算，形式是（4-9）A运算结果是 5.00），和运算符 S（S 代表 sqrt 的缩写，表示进行开放运算形式是（2）S运算结果是 1.41），A 和 S 的优先性是比“）”的优先性低一级。开方和取绝对值时一定要注意输入格式（表达式）A 和（表达式）S。3. 运算符的游行先比较。Precede（char s1,char s2）比较两个字符的优先性，若是 S1 的优先级高于 S2 的优先性，则返回 ,若是 S1 的优先级高于 S2 的优先性，则返回 ,若是两个字符的优先级相同，则返回 = ，该函数中包括括号匹配问题，就是括号必须成对出现，若是不成对出现，将提示括号不匹配4

8、. 合法运算符的判断 Put（）函数，只要是输入的运算符是 + - * / A S ，若是以上运算符 Put（）函数返回 ture否则返回 false5. 本程序还右容错处理，（1）栈空的时候将会提示空栈，计算机将响一下短笛退出系统（2）当遇到不合法字符，不是英文的字符，括号不匹配问题，计算机将响一下短笛退出系统（3）输入的表达式不符合数学运算比如：除数不能为 0，开方的不能为负数，若是计算机将响一下短笛退出系统6. 本程序优好的操作界面，主界面将会提示你能输入的运算符和运算数，每次运算一个表示结果是，系统将会提醒是否继续操作，按Y 键，表示继续进行表达式的运算，按 N 键计算机将响一下短笛退

9、出系统。六、运行结果分析图 1.图 1 表示，运行窗口的主界面，界面中提示你能输入的运算符和运算数的，防止用户输入不正确的字符，造成系统报错。图 2.图 2 表示加法运算图 3.图 3，表示减法运算图 4，图 4，表示单独的除法运算图 5图 5，表示单独的乘法运算图 6，图 6，表示取绝对值运算图 7图 7，表示开方运算图 8图 8，表示绝对值和开方的混合运算图 9，图 9，表示加减乘除的混合运算，按其优先性进行运算，程序将一个个的获取表达式的字符，按照字符的顺序，字符的优先性进行相关的操作，每次读取进行判断，将字符按类别分别压入栈内。图 10图 10，表示混合运算的级取绝对值和开方运算图 1

10、1图 11，表示缺少左括号问题，报错后直接退出系统退出时计算机将给出一声短笛图 12，图 13图 12，表示不符合数学运算（除数不能为 0），图 13，表示开方数不能为负数，报错后直接退出系统，退出时计算机将给出一声短笛图 14图 14，表示运行表达式后退出系统的操作，退出时计算机将给出一声短笛七、收获及体会本次课程设计的时间虽然很短，但是感觉收获颇深的。首先，对本 学期所学的数据结构课程再次加深理解。这次我选择的课程设计的题目 是模拟计算器的程序，程序设计采用栈的算法结构，当初学的时候感觉栈就是一种操作，没用真正感觉到它的用处，但是，这次让我深深地 感觉到栈的强大的功能，再次加深了对栈的理解

11、。其次，自己的能力也 有很大的提高。第一是分析问题的能力，给一道题目，能很快的写出算 法分析，知道用哪些和不用哪些，先设计整体算法，在进行细节算法。 第二是解决问题的能力，写好程序要进行方法调试，总要出错的，运用 所学的知识逐个解决问题。最后，同时也查到自己的不足之处，感觉也 是大家的不足之处，平时的只靠老师布置的作业题来训练自己，是远远 不够的，我们学计算机的平时应该多做一些练习，才能在最后在做课程 设计时，不会手忙脚乱。还有就是，希望学校多给我们一些实践的环节。附代码：#include #includemath.hmalloc.hprocess.hctype.h#defineMAX 20#defineSTACKSIZE5/建立两个栈，一个运算符栈和一个操作数栈typedef structchar*base; char *top;intstacksize;Qstack;typedef structdouble*base; double *top; intstacksize;SQstack;/建立一个栈（字符型）用于存储运算符void InitStack（ Qstack &S）S.base=（char*）malloc（MAX*sizeof（char）; S.top=S.base;S.stacksize=MAX;voidPush（Qstack &S,char e）/元素入栈