c语言c算数表达式求值

《数据结构》

课程设计说明书

题目算术表达式求值

学号

姓名

指导教师

日期2012.6

目录

第1章需求分析 (4)

第2章总体设计 (4)

第3章抽象数据类型定义 (5)

第4章详细设计 (6)

4.1 工程视图 (6)

4.2 类图视图 (6)

4.3 函数的调用关系 (7)

4.4 主程序流程图 (7)

4.5 主要算法的流程图 (8)

第5章测试 (9)

第6章总结 (11)

参考资料： (11)

附录：程序代码 (12)

课程名称数据结构课程设计

设计题目算术表达式求值

指导教师余金林时间2012.6——2012.7

一、教学要求

1. 掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力

2. 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能

3. 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力

4. 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风

二、设计资料及参数

每个学生在教师提供的课程设计题目中任意选择一题，独立完成，题目选定后不可更换。

算术表达式求值

以字符串表示算术表达式，在此基础上借助栈完成对表达式的转换和求值操作。

要求设计类（或类模板）来描述算术表达式及其操作，包含必要的构造函数和析构函数，以及其他能够完成如下功能的成员函数：

❖输入算术表达式（中缀表示）

❖中缀表达式转换为后缀表达式

❖输出表达式

❖对后缀表达式求值

并设计主函数测试该类。

三、设计要求及成果

1. 分析课程设计题目的要求

2. 写出详细设计说明

3. 编写程序代码，调试程序使其能正确运行

4. 设计完成的软件要便于操作和使用

5. 设计完成后提交课程设计报告

四、进度安排

资料查阅与讨论（1天）

系统分析（2天）

系统的开发与测试（5天）

编写课程设计说明书和验收（2天）

五、评分标准

1. 根据平时上机考勤、表现和进度，教师将每天点名和检查

2. 根据课程设计完成情况，必须有可运行的软件。

3. 根据课程设计报告的质量，如有雷同，则所有雷同的所有人均判为不及格。

4. 根据答辩的情况，应能够以清晰的思路和准确、简练的语言叙述自己的设计和回答教师的提问

六、建议参考资料

1．《数据结构（C语言版）》严蔚敏、吴伟民主编清华大学出版社2004.11

2．《数据结构课程设计案例精编（用C/C++描述）》，李建学等编著，清华大学出版社 2007.2

3.《数据结构:用面向对象方法与C++语言描述》，殷人昆主编，清华大学出版社 2007.6

第1章需求分析

在计算机中，算术表达式由常量、变量、运算符和括号组成。由于不同的运算符具有不同的优先级，又要考虑括号，因此，算术表达式的求值不可能严格地从左到右进行。因而在程序设计时，借助栈实现。

算法输入：一个算术表达式，由常量、变量、运算符和括号组成（以字符串形式输入）。为简化，规定操作数只能为正整数，操作符为+、-*、/。

算法输出：表达式运算结果。

算法要点：设置运算符栈和运算数栈辅助分析算符优先关系。在读入表达式的字符序列的同时，完成运算符和运算数的识别处理，以及相应运算。

第2章总体设计

图2.1

第3章 抽象数据类型定义

成员变量

成员函数

图3.1

ADT Sqstack

数据对象：D={Ci/Ci ∈sqstack,i=1,2,…,n,n ≥0}

数据关系：R={1 Ci-1，Ci ∈D ，i=2,…,n} 基本操作：

input （base ，top ，stacksize ）

初始条件：base ，top 是字符型数据；stacksize 是整型数据 操作结果：生成一个算术表达式

Get base （&base ，a ）

初始条件：若T 存在

操作结果：生成一个栈底元素 base

Get top （&top ，b ）

初始条件：若T1存在

ADT Sqstack base top stacksize SqStack Push GetTop Pop

操作结果：生成一个栈顶元素top

Get char（&char，c）

初始条件：若c存在

操作结果：脱括号并接收下一字符

Get push（&push，d）

初始条件：若d存在

操作结果：将#压入运算符栈

其中DPND为操作数栈，DPTR为运算符栈

a，b∈OPND c，d∈DPTR

}ADT Sqstack

第4章详细设计

4.1工程视图

图4.1

4.2类图视图

图4.2 4.3函数的调用关系

主函数main（）

调用cal（）函数

Return0

图4.3 4.4主程序流程图

开始

Int e=-1

switch

图4.4

4.5 主要算法的流程图

case '+': e=0 case '#': e=6 case ')': e=5 case

'-':

e=1

case '*': e=2 case '(': e=4; case '/': e=3 结束 开始 提示用户输入 用户输入 判断输入格式正误 判断符号 判断优先级