实验报告范例

课程名称数据结构

实验序号 2

实验项目栈和队列的应用

实验地点教3-8号机房

实验学时 3 实验类型设计性专业电子商务班级

学号姓名

2013年10月2 日

二、实验报告

1 ．实验题目：栈和队列的应用

利用栈存储结构，编制一个进行10以内数字四则运算的程序。假设在表达式中只有加、减、乘、除四个四则运算符，所有的运算对象均为10以内的整数。

2 ．实验分析

本程序用Turbo C++ for windows编写，完成表达式的计算首先要考虑表达式的运算顺序，所以，计算一个表达式实际上就是根据各种运算符的优先级来处理运算顺序。

⑴输入的形式和输入值的范围：程序的输入是四则运算表达式字符串，为了方便处理，还假设在表达式的最后有一个结束符“；”。

⑵输出的形式：输入的结果是表达计算的结果。

⑶程序设计思想：计算表达式前，首先设置以下两个栈：

OS：用于在表达式处理过程中存放运算符。开始时，在OS中先压入一个表达式结束符“；”。NS：把表达式计算过程中的操作数存放在NS中。

从头到尾读出表达式中的各个符号，每读出一个符号按以下原则处理：

①若读出的是运算符，则作进一步判断：

a.若读出的是表达式结束符“；”，且运算符栈栈顶的运算符也是表达式结束符“；”，则表达式处理结束，最后的计算结果在操作数栈的栈顶位置。

b.若读出运算符的优先级大于运算符栈栈顶运算符的优先级，则将读出的运算符压入运算符栈，并依次读下一个符号。

c.若读出运算符的优先级不大于运算符栈栈顶运算符的优先级，则从操作数栈连续退出两个操作数，并从运算符栈退出一个运算符，然后作相应的运算（运算符为刚从运算符栈退出的运算符，运算对象为刚从操作数栈退出的两个操作数），并将运算结果压入操作数栈。

②若读出的是操作数，则将该操作数压入操作数栈，并依次读下一个符号。

⑷测试数据

使用如下的字符串表达作测试数据“4+4*2-6/1+9;”“3*4-2*3+6/6*2;”“9*4+3/2+7-9;”

3 ．概要设计

1 ）为了实现上述程序功能，需要定义运算符栈及操作数栈的数据类型：

typedef struct

{

float datas[20];

top;

}OPERNUMSTACK; //栈NS的数据类型

typedef struct

{

char datas[100];

top;

}OPSCHARTACK; //栈OS的数据类型

2 ）本程序包含3个函数：

主函数main() ：实现接收表达式字符串的输入及调用相关函数实现表达式的计算。

运算符优先级别判断函数int Whoisfirst(char o1,char o2)：实现对两个操作符的运算优先级别的判断，如果返回值是真的，则o1的优先级要比o2的级别要高。默认o1在o2的左边。

实现单运算符的运算的函数float Compute(float n1,float n2,char Op)：实现如“1+2”或“2*3”等格式的运算。

4 ．详细设计

实现概要设计中定义的所有函数代码。

a.函数WhoIsFirst()的实现代码：

int WhoIsFirst(char o1,char o2)

{ if (o1=='*' || o1=='/' || o2==';')

return 0;

else

{ if ((o2=='-' || o2=='+') && o1!=';')

return 0;

else

return 1; } }

b.函数Compute()的实现代码：

float Compute(float n1,float n2,char Op)

{ switch(Op)

{ case '-': return n1-n2;break;

case '+': return n1+n2;break;

case '*': return n1*n2;break;

case '/': return n1/n2;break;

default: return 0; }}

c.函数main()的实现代码：

main()

{ char *s,o1,o2;

int i,k;

float num1,num2;

OPCHARSTACK OS;

OPERNUMSTACK NS;

OS.datas[0]=';';

OS.top=1;

NS.top=0;

printf("%s",”请输入运算表达式:”);

gets(s);

for(i=0;i

{ if(((int)s[i]<=57)&&((int)s[i]>=48))

{ NS.datas[NS.top]=(int)s[i]-48;

NS.top++; }

else

{o1=OS.datas[OS.top-1];

o2=s[i];

if(WhoIsFirst(o1,o2))

{OS.datas[OS.top]=o2;OS.top++;}

else

{ while (!WhoIsFirst(o1,o2))

{if(o1==';' && o2==';') break;

OS.top--;

num2=NS.datas[NS.top-1];

NS.top--;

num1=NS.datas[NS.top-1];

NS.top--;

NS.datas[NS.top]=caculate(num1,num2,o1);

NS.top++;

o1=OS.datas[OS.top-1];}

OS.datas[OS.top]=o2;

OS.top++; } } }

printf("%f",NS.datas[NS.top-1]);}

6 ．使用说明

程序名为myCompute.exe ，运行环境为Windows 。程序执行后显示

请输入运算表达式：

在String 后输入所要计算的四则运算表达式。

7 ．测试结果

请输入运算表达式：4+4*2-6/1+9;

15

请输入运算表达式：3*4-2*3+6/6*2;

8

请输入运算表达式：9*4+6/2+7-9;

36

8、总结

栈是一种非常有用的存储结构，通过实验，使用自己对栈的知识有了更深入的了解。并且对数据结构的用途认识也更深刻。