算术表达式的计算课程设计

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1、 数数 据据 结结 构构 课 程 设 计课 程 设 计 报 告报 告 设计题目: 算术表达式的计算 院 系： 经济管理学院 专业班级： 电子商务 学生姓名： 指导教师： 2013 年 7 月 5 日 指导教师评语 指导教师： 年 月 日 成绩评定 学 号 姓 名 任务分工 成绩 修改程序 查找资料，整理报告 测试程序，书写报告 目目 录录 1.设计内容设计内容 . 1 1.1 问题描述 .1 1.2 设计要求 .1 1.3 开发环境 .1 1.4 研究思路 .1 2.设计步骤设计步骤 . 3 2.1 需求分析 .3 2.2 概要设计 .5 2.3 详细设计 .7 2.4 调试分析 .15 2.

2、5 测试结果 .18 3.设计成果展示设计成果展示 . 23 3.1 用户手册 .23 3.2 程序运行部分截图 .23 4.总结与心得体会总结与心得体会 26 附附 录录 . 29 算术表达式的计算 1 1.设计设计内容内容 1.1 问题问题描述描述 利用栈来实现当用户输入一个合法的算术表达式后， 能够返回正确的 结果。能够计算的运算符包括：加、减、乘、除、括号；能够计算的操作 数要求在实数范围内；对于异常表达式能给出错误提示。 1.2 设计要求设计要求 （1）从键盘输入一个表达式，如（23-（45.2-2.8） ）/5# （2）支持运算符的优先级； （3）支持括号的嵌套； （4）支持小数点

3、及负数； （5）有查错功能，如非法字符，小数点过多（如 3.44.3） ，括号不匹 配等错误； （6）必须利用栈来实现算术表达式的计算。 1.3 开发环境开发环境 Visual C+ 6.0 1.4 研究思路研究思路 基本设计思想：基本设计思想： 为了实现算符优先算法。可以使用两个工作栈。一个称为 OPTR，用 以寄存运算符，另一个称做 OPND，用以寄存操作数或运算结果。 1.首先置操作数栈为空栈，表达式起始符”#”为运算符栈的栈底元素； 2.依次读入表达式， 若是操作数即进OPND栈， 若是运算符则和OPTR 算术表达式的计算 2 栈的栈顶运算符比较优先权后作相应的操作，直至整个表达式求值

4、完毕 （即 OPTR 栈的栈顶元素和当前读入的字符均为”#”） 。 算术表达式的计算 3 2.设设计步骤计步骤 2.1 需求分析需求分析 利用栈来实现当用户输入一个合法的算术表达式后， 能够返回正确的 结果。能够计算的运算符包括：加、减、乘、除、括号；能够计算的操作 数要求在实数范围内；对于异常表达式能给出错误提示。 （1）输入的形式为由数据（实数范围内）和运算符包括+，*，/， ( )，构成的算术表达式，输出结束时以#作为标志。 由于本算法主要是返回算术表达式的结果， 故符合要求的算术表达 式输出的应该是一个实数。 （2）当用户进入操作页面之后输出：请输入一个算术表达式(以#符 结束)； 当

5、输入的算术表达式不符合要求时输出：输入的表达式有误，请重新 输入； 例如：输入一个不合法的表达式：wrong*8+6/1 当输入的表达式正确无误时输出一个实数 （此实数即为算数表达式的 结果） ，并出现提示语句：请选择是否继续计算（y/n）(选择之后的操作， 退出或者继续输入新的算术表达式进行下面的运算)； 例如：输入一个合法的表达式： （56*（9+16）/2）+8# 算术表达式的计算 4 当被除数为 0 的时候，输出：被除数为 0，不合法； 例如： （65+65）/0# （3）本程序可以实现对于由符合要求的数据以及运算符构成的算术 表达式的简单运算， 并且在输入超出实数范围内的不符合要求的

6、数据和运 算符时出错误提示。 （4）测试数据（截图） ：例子： （6+（36+5）/5）+1.2# 算术表达式的计算 5 2.2 概要设计概要设计 主程序中函数 StStack 是定义关于数值的栈，用来存储表达式的相关 数值，StStack_c 是定义关于字符的栈，用来存储表达式中的字符。 定义的抽象数据类型有： typedef struct /*定义一个结构体类型*/ typedef struct StStack float *base; /*在栈构造之前和销毁之后，base 的值为 0*/ float *top; /*栈顶指针*/ int size; /*当前已分配的存储空间，以元素为单位 */ StStack; typedef struct StStack_c char *base; char *top; int size; StStack_c; 算术表达式的计算 6 还需要如下函数： 函数函数 作用作