算法表达式语法检查(数据结构课程设计)

《数据结构》课程设计

中南民族大学

计算机科学学院

课程设计报告

课程数据结构

题目算法表达式语法检查年级2014

专业软件工程

学生柳真

学号201421092073

指导教师刘赛

2015年12月20日

中南民族大学计算机科学学院本科课程设计

任务书

设计名称：算术表达式语法检查

指导教师：下达时间： 2015-11-30

学生姓名：学号：

年级专业：2014级软件工程

一、课程设计的基本要求

利用《数据结构》课程的相关知识完成一个具有一定难度的综合设计题目，利用 C/C++语言进行程序设计，并规范地完成课程设计报告。通过课程设计，巩固和加深对线性表、栈、队列、字符串、树、图、查找、排序等理论知识的理解；掌握现实复杂问题的分析建模和解决方法（包括问题描述、系统分析、设计建模、代码实现、结果分析等）；提高利用计算机分析解决综合性实际问题的基本能力。

具体要求如下：

1、对现实复杂问题中的数据对象特性及组织方法进行分析和研究，设计适当的数据逻辑结构、存贮结构以及相应运算操作，把现实世界问题建模转化为计算机内部表示并进行处理。

2、采取模块化方式进行程序设计，要求程序的功能设计、数据结构设计及整体结构设计合理。学生也可根据自己对题目的理解增加新的功能模块（视情况可另外加分）。

3、系统以菜单界面方式（至少采用文本菜单界面，如能采用图形菜单界面更好）工作，运行界面友好，演示程序以用户和计算机的对话方式进行，利用文件进行数据的提取与存储。

4、程序算法说明清晰，理论分析与计算正确，运行情况良好，实验测试数据无误，容错性强（能对错误输入进行判断控制）。

5、编程风格良好（包括缩进、空行、适当注释、变量名和函数名见名知意，程序容易阅读等）；

6、写出规范的课程设计报告，具体要求见相关说明文档。

二、课程设计的主要内容

题目描述：算术表达式语法检查。

功能要求及说明：

（1）键盘读入一个四则运算算术表达式，对其进行语法检查；

（2）算术表达式允许嵌套，如果出错，指出出错位置；

（3）不需要计算结果；

（4）尽量不使用栈。

三、课程设计的进程安排

1．2015 年 11 月 30 日：布置并下达课程设计题目。

2．2015 年 12 月 7 日之前：联系指导教师，理解课程设计题目及相关要求，查阅相关资料，进行课程设计（地点： 9-204， 9-206）。

3．2015 年 12 月 7 日至 12 月 31 日（第15周-第18周）：课程设计源程序的调试、修改与检查，书写课程设计报告（地点：计算机科学学院实验

机房）。

4．2016 年 12 月 31 日之前：上交、检查设计报告（地点：计算机科学学院实验机房）。

指导教师：

2015 年 11 月 20

日

算术表达式语法检查

一目的

根据课题要求，完成算法表达式语法检查。具体完成以下四点要求：

（ 1）键盘读入一个四则运算算术表达式，对其进行语法检查；（2）算术表达式允许嵌套，如果出错，指出出错位置；（3）不需要计算结果；（4）尽量不使用栈。

二需求分析

1、选择存放算术表达式的数据结构

本次课设，我选择了本学期数据结构中所学的栈来实现算术表达式中的字符存放。

2、运算符优先级划分

一个完整的算术表达式中包含+、 -、 * 、 /、（、）六种运算符，当遇到这些字符时要确定其优先级的高低，并依次存放进栈或者出栈。并且还可以进行发现输入错误提示判断，

达到课题中相关要求。

三概要设计

1、运算符优先级等级划分表

+-*/()#

+11-1-1-111

-11-1-1-111

*1111-111

/1111-111 (-1-1-1-1-10-3

)1111-111

#-1-1-1-1-1-20

上表中 1 代表栈中运算符出栈，进行运算；0 代表栈中运算符（‘（’或‘#’）出栈； -1 代表当前运算符进栈；-2 代表当前输入‘）’错误；-3 代表算术表达式末尾少输入‘）’。

2、程序流程图

开始

输入一个算术表达式

定义一个栈 A ，用来存放数字；定义一个栈

B用来存放运算符

定义一个字符变量c，一个字符数组d[100]

从表达式首字符开始，获取一个字符存放

到 c 中，开始依次检查

c!=’#’||

GetTob(B)!= ’#’否

是

结束首字符是运算符

是

如果是’(’进栈，否则报错

否

是

检查下一个字符

字符是运算符

否

字符是数字

是

数字放入字符数组d[100]

否是

检查下一个字符

字符是数字

否

将字符串数组d[100]转化

为数字，存入栈A

字符是运算符

是

字符是’(’

是

否

报错

判断运算符优

先级，将结果

否检查下一个字

放入 b 中

是

字符是运算符

否

跳出本次循环，进行

下一次循环

b = 1

是

A 中最后进栈的两个数出栈，B

中最后进栈的运算符出栈，进

否行运算，运算结果存入栈A

跳出本次循环，进

行下一次循环

b = -1

是

运算符进栈 B

否

进行下一个字符检查，若字符是

‘）’，报错。检查下一个字符

否

字符是’(’

是

否运算符进栈

B

进行下一个字符检

报错

字符是运算符是

否

跳出本次循环，进

行下一次循环