四则运算表达式求值实验报告

HUNAN UNIVERSITY 课程实习报告

题目：四则运算表达式求值

学生姓名：

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指导老师：

完成日期：

一、需求分析

四则运算表达式求值，将四则运算表达式用中缀表达式表示，然后转换为后缀表达式，并计算结果。

本程序要求利用二叉树后序遍历来实现表达式的转换，同时可以使用实验2的结果来求解后缀表达式的值。

在字符界面上输入一个中缀表达式，回车表示结束。如果该中缀表达式正确，那么在字符界面上输出其后缀表达式，其中后缀表达式中两相邻操作数之间利用空格隔开；如果不正确，在字符界面上输出表达式错误提示。

测试数据

输入：

21+23*（12-6）

输出：

21 23 12 6 -*+

二、详细设计

输入和输出的格式

输入

本程序可以将输入的四则运算表达式（中缀表达式）转换为后缀表达式

输出

后缀表达式为：//输出结果的位置

表达式的值为：//输出结果的位置

三、调试分析

本次实验的难点主要是在建立二叉树的问题上。关于如何把中缀表达式存入二叉树中，我参考了网上的一些方法，成功实现了目标，但是却遇到了一个问题，那就是不能处理小数，甚至两位或两位以上的整数。因为如果采用字符数组来存储操作数，运算符合一位整数还可以处理，但对于两位数就就会出问题，最后我改进采用字符串数组来存储操作数，成功解决了问题。

另外在处理输入的非法表达式问题中，我也费了很大功夫，但总体问题不大。

四、测试结果

五、用户使用说明（可选）

1、运行程序时

提示输入四则运算表达式

本程序可以将中缀表达式转化为后缀表达式，并计算结果

请输入四则运算表达式：

输出

后缀表达式为：

表达式的值为：

程序源代码（c++）

#include

#include

#include

#include

const int Max=100;

using namespace std;

class Node{

public:

char ch[Max]; //考虑到数值有时会是两位数，所以使用字符串数组

Node* lChild;

Node* rChild;

Node(){

strcpy(ch,"");

lChild=rChild=NULL;

}

~Node(){

if(lChild!=NULL)

delete lChild;

if(rChild!=NULL)

delete rChild;

}

};

static int count=0;

static char array[Max]; //保存原始的中缀表达式

static char str[2*Max]; //保存后序遍历出来的字符串，为表达式求值提供方便static int k=0;

char getOp(Node *temp); //temp指针保存每个结点，返回的是运算符

Node* crtTree(Node* root); //传入根结点指针，返回根结点指针

void output(Node *root); //获得处理后的字符串

bool isError(char); //判断字符是否有问题

void deal(); //对字符数组进行处理

double value(string); // 计算后缀表达式，得到其结果。

int main(){

Node* root=NULL;

cout<<"输入中缀表达式：";

cin.getline(array,40);

deal();

root=crtTree(root);

cout<<"输出后缀表达式：";

output(root);

cout<

cout<<"输出后缀表达式的值：";

if(value(str)!=0)

cout<

else

cout<<"A Wrong Input!"<

return 0;

}

//将数字字符存入一个结点，并返回数字字符的后一个符号char getOp(Node *temp){

int i=0;

if( isError(array[count]) )

exit(0);

while(array[count]<='9'&&array[count]>='0'||array[count]=='.'){ temp->ch[i]=array[count];

i++;

count++;

}

temp->ch[i]='\0';

count++;

return array[count-1];

}

//传入根结点指针，返回根结点指针

Node* crtTree(Node* root) {

Node *p,*q;

char op;

if(root==NULL){

root=new Node;

p=new Node;

}

op=getOp(root);

while(op!='='){

q=new Node;

q->ch[0]=op;

q->ch[1]='\0';

switch(op)

{

case '+':

case '-':

q->lChild=root;

root=q;

p=new Node;

op=getOp(p);

root->rChild=p;

break;

case '*':

case '/':

if(root->ch[0]=='+'||root->ch[0]=='-'){

p=new Node;

strcpy(p->ch,root->ch);