简易计算器栈与队列实验报告

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栈和队列的实验报告

栈和队列的实验报告

栈和队列的实验报告栈和队列的实验报告引言:栈和队列是计算机科学中常用的数据结构,它们在算法设计和程序开发中起着重要的作用。

本实验旨在通过实际操作和观察,深入理解栈和队列的概念、特点以及它们在实际应用中的作用。

一、栈的实验1.1 栈的定义和特点栈是一种具有特殊操作约束的线性数据结构,它的特点是“先进后出”(Last-In-First-Out,LIFO)。

栈的操作包括入栈(push)和出栈(pop),入栈操作将元素放入栈顶,出栈操作将栈顶元素移除。

1.2 实验步骤在本次实验中,我们使用编程语言实现了一个栈的数据结构,并进行了以下实验步骤:1.2.1 创建一个空栈1.2.2 向栈中依次压入若干元素1.2.3 查看栈顶元素1.2.4 弹出栈顶元素1.2.5 再次查看栈顶元素1.3 实验结果通过实验,我们观察到栈的特点:最后入栈的元素最先出栈。

在实验步骤1.2.2中,我们依次压入了元素A、B和C,栈顶元素为C。

在实验步骤1.2.4中,我们弹出了栈顶元素C,此时栈顶元素变为B。

二、队列的实验2.1 队列的定义和特点队列是一种具有特殊操作约束的线性数据结构,它的特点是“先进先出”(First-In-First-Out,FIFO)。

队列的操作包括入队(enqueue)和出队(dequeue),入队操作将元素放入队尾,出队操作将队头元素移除。

2.2 实验步骤在本次实验中,我们使用编程语言实现了一个队列的数据结构,并进行了以下实验步骤:2.2.1 创建一个空队列2.2.2 向队列中依次插入若干元素2.2.3 查看队头元素2.2.4 删除队头元素2.2.5 再次查看队头元素2.3 实验结果通过实验,我们观察到队列的特点:最先入队的元素最先出队。

在实验步骤2.2.2中,我们依次插入了元素X、Y和Z,队头元素为X。

在实验步骤2.2.4中,我们删除了队头元素X,此时队头元素变为Y。

三、栈和队列的应用栈和队列在实际应用中有广泛的应用场景,下面简要介绍一些常见的应用:3.1 栈的应用3.1.1 表达式求值:通过栈可以实现对表达式的求值,如中缀表达式转换为后缀表达式,并计算结果。

数据结构栈和队列实验报告

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数据结构栈和队列实验报告实验报告:数据结构栈和队列一、实验目的1.了解栈和队列的基本概念和特点;2.掌握栈和队列的基本操作;3.掌握使用栈和队列解决实际问题的方法。

二、实验内容1.栈的基本操作实现;2.队列的基本操作实现;3.使用栈和队列解决实际问题。

三、实验原理1.栈的定义和特点:栈是一种具有后进先出(LIFO)特性的线性数据结构,不同于线性表,栈只能在表尾进行插入和删除操作,称为入栈和出栈操作。

2.队列的定义和特点:队列是一种具有先进先出(FIFO)特性的线性数据结构,不同于线性表,队列在表头删除元素,在表尾插入元素,称为出队和入队操作。

3.栈的基本操作:a.初始化:建立一个空栈;b.入栈:将元素插入栈的表尾;c.出栈:删除栈表尾的元素,并返回该元素;d.取栈顶元素:返回栈表尾的元素,不删除。

4.队列的基本操作:a.初始化:建立一个空队列;b.入队:将元素插入队列的表尾;c.出队:删除队列表头的元素,并返回该元素;d.取队头元素:返回队列表头的元素,不删除。

四、实验步骤1.栈的实现:a.使用数组定义栈,设置栈的大小和栈顶指针;b.实现栈的初始化、入栈、出栈和取栈顶元素等操作。

2.队列的实现:a.使用数组定义队列,设置队列的大小、队头和队尾指针;b.实现队列的初始化、入队、出队和取队头元素等操作。

3.使用栈解决实际问题:a.以括号匹配问题为例,判断一个表达式中的括号是否匹配;b.使用栈来实现括号匹配,遍历表达式中的每个字符,遇到左括号入栈,遇到右括号时将栈顶元素出栈,并判断左右括号是否匹配。

4.使用队列解决实际问题:a.以模拟银行排队问题为例,实现一个简单的银行排队系统;b.使用队列来模拟银行排队过程,顾客到达银行时入队,处理完业务后出队,每个顾客的业务处理时间可以随机确定。

五、实验结果与分析1.栈和队列的基本操作实现:a.栈和队列的初始化、入栈/队、出栈/队以及取栈顶/队头元素等操作均能正常运行;b.栈和队列的时间复杂度均为O(1),操作效率很高。

数据结构栈和队列实验报告

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数据结构栈和队列实验报告数据结构栈和队列实验报告1.实验目的本实验旨在通过设计栈和队列的数据结构,加深对栈和队列的理解,并通过实际操作进一步掌握它们的基本操作及应用。

2.实验内容2.1 栈的实现在本实验中,我们将使用数组和链表两种方式实现栈。

我们将分别实现栈的初始化、入栈、出栈、判断栈是否为空以及获取栈顶元素等基本操作。

通过对这些操作的实现,我们可将其用于解决实际问题中。

2.2 队列的实现同样地,我们将使用数组和链表两种方式实现队列。

我们将实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空以及获取队头元素等基本操作。

通过对这些操作的实现,我们可进一步了解队列的特性,并掌握队列在实际问题中的应用。

3.实验步骤3.1 栈的实现步骤3.1.1 数组实现栈(详细介绍数组实现栈的具体步骤)3.1.2 链表实现栈(详细介绍链表实现栈的具体步骤)3.2 队列的实现步骤3.2.1 数组实现队列(详细介绍数组实现队列的具体步骤)3.2.2 链表实现队列(详细介绍链表实现队列的具体步骤)4.实验结果与分析4.1 栈实验结果分析(分析使用数组和链表实现栈的优缺点,以及实际应用场景)4.2 队列实验结果分析(分析使用数组和链表实现队列的优缺点,以及实际应用场景)5.实验总结通过本次实验,我们深入了解了栈和队列这两种基本的数据结构,并利用它们解决了一些实际问题。

我们通过对数组和链表两种方式的实现,进一步加深了对栈和队列的理解。

通过实验的操作过程,我们也学会了如何设计和实现基本的数据结构,这对我们在日后的学习和工作中都具有重要意义。

6.附件6.1 源代码(附上栈和队列的实现代码)6.2 实验报告相关数据(附上实验过程中所产生的数据)7.法律名词及注释7.1 栈栈指的是一种存储数据的线性数据结构,具有后进先出(LIFO)的特点。

栈的操作主要包括入栈和出栈。

7.2 队列队列指的是一种存储数据的线性数据结构,具有先进先出(FIFO)的特点。

栈和队列实验报告

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西安邮电大学(计算机学院)课实验报告实验名称:栈和队列的应用专业名称:班级:学生:学号(8位):指导教师: 实验时间:一. 实验目的及实验环境1.实验目的(1)熟练使用栈和队列解决实际问题;(2)了解并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;(3)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;(4)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;2.实验环境Dev-C++二. 实验容设计一个国际象棋的马踏棋盘的演示过程。

基本要求:将马随机放在国际象棋的8*8棋盘Board[8][8]的某个方格中,马按走棋规则进行移动,要求每个方格只进行一次,走遍整个棋盘的全部64个方格。

编制非递归程序,求出马的行走路线,并按求出的行走路线,将数字1,2,…,64依次填入一个8*8的方阵,输出之。

测试数据:可自行制定一个马的初始位置(i,j),0<=I,j<=7。

三.方案设计第1步:实现提示一般来说,当马位于位置(i,j)时,可以走到下列8个位置之一:(i-2,j+1),(i-1,j+2)(i+1,j+2),(i+2,j+1)(i+2,j-1),(i+1,j-2)(i-1,j-2),(i-2,j-1)但是,如果(i,j)靠近棋盘的边缘,上述有些位置可能要超出棋盘位置,成为不允许的位置。

8个可能位置可以用一位数组HTry1[0…7]和HTry2[0…7]来表示:0 1 2 3 4 5 6 7位于(i,j)的马可以走到新位置是在棋盘围的(i+HTry1[h],j+HTry2[h]),其中h=0…7。

第2步:需求分析(1)输入的形式和输入值的围:输入马的初始行坐标X和列坐标Y,X和Y的围都是[1,8]。

(2)输出形式:以数组下表的形式输入,i为行标,j为列标,用空格符号隔开。

以棋盘形式输出,每一格打印马走的步数,这种方式比较直观(3)程序所能达到的功能:让马从任意起点出发都能够遍历整个8*8的棋盘。

栈与队列实验报告总结

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栈与队列实验报告总结实验报告总结:栈与队列一、实验目的本次实验旨在深入理解栈(Stack)和队列(Queue)这两种基本的数据结构,并掌握其基本操作。

通过实验,我们希望提高自身的编程能力和对数据结构的认识。

二、实验内容1.栈的实现:我们首先使用Python语言实现了一个简单的栈。

栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,支持元素的插入和删除操作。

在本次实验中,我们实现了两个基本的栈操作:push(插入元素)和pop(删除元素)。

2.队列的实现:然后,我们实现了一个简单的队列。

队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,支持元素的插入和删除操作。

在本次实验中,我们实现了两个基本的队列操作:enqueue(在队尾插入元素)和dequeue(从队头删除元素)。

3.栈与队列的应用:最后,我们使用所实现的栈和队列来解决一些实际问题。

例如,我们使用栈来实现一个算术表达式的求值,使用队列来实现一个简单的文本行编辑器。

三、实验过程与问题解决在实现栈和队列的过程中,我们遇到了一些问题。

例如,在实现栈的过程中,我们遇到了一个“空栈”的错误。

经过仔细检查,我们发现是因为在创建栈的过程中没有正确初始化栈的元素列表。

通过添加一个简单的初始化函数,我们解决了这个问题。

在实现队列的过程中,我们遇到了一个“队列溢出”的问题。

这是因为在实现队列时,我们没有考虑到队列的容量限制。

通过添加一个检查队列长度的条件语句,我们避免了这个问题。

四、实验总结与反思通过本次实验,我们对栈和队列这两种基本的数据结构有了更深入的理解。

我们掌握了如何使用Python语言实现这两种数据结构,并了解了它们的基本操作和实际应用。

在实现栈和队列的过程中,我们也学到了很多关于编程的技巧和方法。

例如,如何调试代码、如何设计数据结构、如何优化算法等。

这些技巧和方法将对我们今后的学习和工作产生积极的影响。

然而,在实验过程中我们也发现了一些不足之处。

例如,在实现栈和队列时,我们没有考虑到异常处理和性能优化等方面的问题。

栈和队列实验报告总结

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栈和队列实验报告总结一、实验目的本次实验的主要目的是掌握栈和队列这两种数据结构的基本概念和操作方法,以及了解它们在计算机程序设计中的应用。

二、实验原理1. 栈栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,它可以看作是一种线性表。

栈顶指针指向栈顶元素,每次插入或删除元素时,都会改变栈顶指针的位置。

常见的操作有入栈(push)、出栈(pop)、取栈顶元素(top)等。

2. 队列队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,它也可以看作是一种线性表。

队头指针指向队头元素,队尾指针指向队尾元素。

常见的操作有入队(enqueue)、出队(dequeue)、取队头元素(front)等。

三、实验内容与步骤1. 栈本次实验中我们需要完成以下操作:① 初始化一个空栈;② 将10个整数依次压入栈中;③ 弹出3个整数并输出;④ 将5个整数依次压入栈中;⑤ 弹出所有整数并输出。

具体步骤如下:Step 1:定义一个Stack类,并在其中定义初始化、入栈、出栈、取栈顶元素等方法;Step 2:在主函数中创建一个Stack对象,并调用初始化方法;Step 3:使用循环将10个整数依次压入栈中;Step 4:使用循环弹出3个整数并输出;Step 5:使用循环将5个整数依次压入栈中;Step 6:调用出栈方法弹出所有整数并输出。

2. 队列本次实验中我们需要完成以下操作:① 初始化一个空队列;② 将10个整数依次加入队列中;③ 弹出3个整数并输出;④ 将5个整数依次加入队列中;⑤ 弹出所有整数并输出。

具体步骤如下:Step 1:定义一个Queue类,并在其中定义初始化、入队、出队、取队头元素等方法;Step 2:在主函数中创建一个Queue对象,并调用初始化方法;Step 3:使用循环将10个整数依次加入队列中;Step 4:使用循环弹出3个整数并输出;Step 5:使用循环将5个整数依次加入队列中;Step 6:调用出队方法弹出所有整数并输出。

数据结构栈与队列的实验报告

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数据结构栈与队列实验报告学院:数学与计算机学院班级:计算机科学与技术姓名:***学号:************实验三栈与队列一、实验目的:(1)熟练掌握栈和队列的结构以及这两种数据结构的特点、栈与队列的基本操作。

(2)能够在两种存储结构上实现栈的基本运算,特别注意栈满和栈空的判断条件及描述方法;(3)熟练掌握链队列和循环队列的基本运算,并特别注意队列满和队列空的判断条件和描述方法;(4)掌握栈的应用;二、实验要求:(1) 给出程序设计的基本思想、原理和算法描述。

(2) 对源程序给出注释。

(3) 记录程序的运行结果,并结合程序进行分析。

三、程序设计的基本思想、原理和算法描述:四、实验内容:1、利用栈的基本操作将一个十进制的正整数转换成R进制数据,并将其转换结果输出。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#define stack_init_size 100#define stackincrement 10typedef struct sqstack {int *base;int *top;int stacksize;} sqstack;int StackInit(sqstack *s){ s->base=(int *)malloc(stack_init_size *sizeof(int));if(!s->base)return 0;s->top=s->base;s->stacksize=stack_init_size;return 1;}int Push(sqstack *s,int e){if(s->top-s->base>=s->stacksize){s->base=(int *)realloc(s->base,(s->stacksize+stackincrement)*sizeof(int));if(!s->base)return 0;s->top=s->base+s->stacksize;s->stacksize+=stackincrement;}*(s->top++)=e;return e;}int Pop(sqstack*s,int e){if(s->top==s->base)return0;e=*--s->top;return e;}int stackempty(sqstack*s){if(s->top==s->base){return1;}else{return0;}}int conversion(sqstack*s){int n,e=0,flag=0;printf("输入要转化的十进制数:\n");scanf("%d",&n);printf("要转化为多少进制:2进制、8进制、16进制填数字!\n"); scanf("%d",&flag);printf("将十进制数%d转化为%d进制是:\n",n,flag);while(n){Push(s,n%flag);n=n/flag;}while(!stackempty(s)){e=Pop(s,e);switch(e){case10:printf("A");break;case11:printf("B");break;case 12: printf("C");break;case 13: printf("D");break;case 14: printf("E");break;case 15: printf("F");break;default: printf("%d",e);}}printf("\n");return 0; }int main(){sqstack s;StackInit(&s);conversion(&s);return 0;}2、回文数判断#include<stdio.h>#include<string.h>#define MAX 50#define FALSE 0#define TURE 1//定义栈typedef struct{char elem[MAX];int top;}SeqStack;//定义循环队列typedef struct{char element[MAX];int front;int rear;}SeqQuene;//初始化栈void InitStack(SeqStack *S){S->top = -1;//构造一个空栈}//入栈int Push(SeqStack *S,char x,int cnt) {if(S->top == cnt-1)return(FALSE);S->top++;S->elem[S->top] = x;return(TURE);}//出栈int Pop(SeqStack * S,char * x){if(S->top == -1)return(FALSE);else{*x = S->elem[S->top];S->top--;return(TURE);}}//初始化队列void InitQuene(SeqQuene *Q){Q->front = Q->rear = 0;}//入队int EnterQuene(SeqQuene *Q,char x,int cnt) {if((Q->rear+1)%(cnt+1) == Q->front)return(FALSE);Q->element[Q->rear] = x;Q->rear = (Q->rear+1)%(cnt+1);return(TURE);}//出队int DeleteQuene(SeqQuene *Q,char *x,int cnt) {if(Q->front == Q->rear)return(FALSE);*x = Q->element[Q->front];Q->front = (Q->front+1)%(cnt+1);return(TURE);}//主函数void main(){int i,cnt,flag;SeqStack s;SeqQuene q;char a[MAX],b[MAX],c[MAX];flag=0;printf("请输入由*结束且小于%d的回文序列:\n",MAX); for(i = 0;i<MAX+1;i++){scanf("%c",&a[i]);if(a[i] == '*')break;}cnt = i;InitStack(&s);InitQuene(&q);for(i = 0;i<cnt;i++){EnterQuene(&q,a[i],cnt);Push(&s,a[i],cnt);}for(i = 0;i<cnt+1;i++){DeleteQuene(&q,&b[i],cnt);printf("%c",b[i]);}printf("\n");for(i = 0;i<cnt+1;i++){Pop(&s,&c[i]);printf("%c",c[i]);}printf("\n");for(i = 0;i<cnt+1;i++){if(b[i] == c[i])flag = 1;else{flag = 0;break;}}if(flag)printf("Right");elseprintf("Wrong");printf("\n"); }五、运行结果。

栈和队列实验报告

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栈和队列实验报告实验名称:栈和队列的实验研究摘要:本实验旨在通过设计并实现基于栈和队列的算法,探索其在数据结构和算法中的应用。

通过实验比较栈和队列的性能差异和适用场景,加深对栈和队列的理解和应用。

实验结果表明,栈和队列在不同的问题场景中具有不同的优势和适用性。

关键词:栈、队列、数据结构、算法、应用一、引言栈和队列是数据结构中常见且重要的两种数据结构,它们分别以LIFO(Last In First Out,后进先出)和FIFO(First In First Out,先进先出)的方式操作数据,广泛应用于各领域的编程和算法设计中。

本实验通过实现栈和队列相关操作的算法,探索它们在实际应用中的效率和优势。

二、实验设计与实现1.实验设计本实验采用C++语言来实现栈和队列的操作,并编写相应的算法来解决一些典型问题。

实验将比较栈和队列在以下几个方面的性能差异:a)插入操作的性能b)删除操作的性能c)查询操作的性能d)栈和队列的空间占用情况2.实验步骤a)设计栈的数据结构和相关操作的算法。

b)设计队列的数据结构和相关操作的算法。

c)分别使用栈和队列来解决一个典型问题,并比较它们的效率。

d)分析实验结果,总结栈和队列的适用场景和优势。

三、实验结果与分析1.栈的性能比较在本次实验中,我们使用栈来解决斐波那契数列问题。

首先,我们设计了一个栈的数据结构,并实现了如下操作:a) 入栈(push):将元素添加到栈顶。

b) 出栈(pop):将栈顶元素移出栈。

c) 查询栈顶元素(top):返回栈顶元素。

对比使用数组和链表实现栈的性能,我们发现使用链表实现的栈在插入和删除操作上有更好的性能表现,而使用数组实现的栈在查询操作上更高效。

这是因为使用链表实现的栈不需要移动大量元素,而使用数组实现的栈可以通过索引直接访问任意位置的元素。

2.队列的性能比较在本次实验中,我们使用队列来解决击鼓传花问题。

首先,我们设计了一个队列的数据结构,并实现了如下操作:a) 入队(enqueue):将元素添加到队列末尾。

栈和队列的应用实验报告

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栈和队列的应用实验报告栈和队列的应用实验报告引言:栈和队列是计算机科学中常用的数据结构,它们在各种算法和应用中都有广泛的应用。

本实验报告旨在探讨栈和队列的基本概念、特性以及它们在实际应用中的具体使用。

一、栈的基本概念和特性栈是一种特殊的数据结构,它遵循“先进后出”的原则。

栈有两个基本操作:压栈(push)和弹栈(pop)。

压栈将元素添加到栈的顶部,弹栈则将栈顶元素移除。

栈还具有一个重要的特性,即它的访问方式是受限的,只能访问栈顶元素。

在实际应用中,栈可以用于实现递归算法、表达式求值、括号匹配等。

例如,在递归算法中,当函数调用自身时,需要将当前状态保存到栈中,以便在递归结束后能够恢复到正确的状态。

另外,栈还可以用于实现浏览器的“后退”功能,每次浏览新页面时,将当前页面的URL压入栈中,当用户点击“后退”按钮时,再从栈中弹出最近访问的URL。

二、队列的基本概念和特性队列是另一种常见的数据结构,它遵循“先进先出”的原则。

队列有两个基本操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。

入队将元素添加到队列的尾部,出队则将队列头部的元素移除。

与栈不同的是,队列可以访问头部和尾部的元素。

在实际应用中,队列经常用于任务调度、消息传递等场景。

例如,在操作系统中,任务调度器使用队列来管理待执行的任务,每当一个任务执行完毕后,从队列中取出下一个任务进行执行。

另外,消息队列也是一种常见的应用,它用于在分布式系统中传递消息,保证消息的顺序性和可靠性。

三、栈和队列在实际应用中的具体使用1. 栈的应用栈在计算机科学中有广泛的应用。

其中一个典型的应用是表达式求值。

当计算机遇到一个复杂的表达式时,需要将其转化为逆波兰表达式,然后使用栈来进行求值。

栈的特性使得它非常适合处理这种情况,可以方便地保存运算符和操作数的顺序,并按照正确的顺序进行计算。

另一个常见的应用是括号匹配。

在编程语言中,括号是一种常见的语法结构,需要保证括号的匹配性。

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数据结构栈和队列实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握数据结构中的栈和队列的基本概念、操作原理以及实际应用。

通过编程实现栈和队列的相关操作,加深对其特性的认识,并能够运用栈和队列解决实际问题。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发工具为Visual Studio 2019。

三、实验原理(一)栈栈(Stack)是一种特殊的线性表,其操作遵循“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的原则。

可以将栈想象成一个只有一端开口的容器,元素只能从开口端进出。

入栈操作(Push)将元素添加到栈顶,出栈操作(Pop)则从栈顶移除元素。

(二)队列队列(Queue)也是一种线性表,但其操作遵循“先进先出”(FirstIn First Out,FIFO)的原则。

队列就像是排队买票的队伍,先到的人先接受服务。

入队操作(Enqueue)将元素添加到队列的末尾,出队操作(Dequeue)则从队列的头部移除元素。

四、实验内容(一)栈的实现与操作1、定义一个栈的数据结构,包含栈顶指针、存储元素的数组以及栈的最大容量等成员变量。

2、实现入栈(Push)操作,当栈未满时,将元素添加到栈顶,并更新栈顶指针。

3、实现出栈(Pop)操作,当栈不为空时,取出栈顶元素,并更新栈顶指针。

4、实现获取栈顶元素(Top)操作,返回栈顶元素但不进行出栈操作。

5、实现判断栈是否为空(IsEmpty)和判断栈是否已满(IsFull)的操作。

(二)队列的实现与操作1、定义一个队列的数据结构,包含队头指针、队尾指针、存储元素的数组以及队列的最大容量等成员变量。

2、实现入队(Enqueue)操作,当队列未满时,将元素添加到队尾,并更新队尾指针。

3、实现出队(Dequeue)操作,当队列不为空时,取出队头元素,并更新队头指针。

4、实现获取队头元素(Front)操作,返回队头元素但不进行出队操作。

5、实现判断队列是否为空(IsEmpty)和判断队列是否已满(IsFull)的操作。

简易计算器栈与队列实验报告

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第三组专题二栈与队列实验报告--------简易计算器一.(1)问题描述通过模拟一个简单的计算器来进行+、-、*、/、%、^(乘方)等运算,从键盘上输入一算术表达式(一般为中缀表达式),计算出表达式的值。

(2)基本要求编写程序,要求可对一实数算术表达式进行简单的数学运算。

可以识别带加减乘除等运算符及括号的中缀表达式。

a. 按照四则运算规则,求表达式的值。

一般规则如下:1)先括号内,再括号外。

2)先乘方,再乘除,后加减。

b. 同级运算从左到右顺序执行。

c.如表达式有误,应给出相应的提示信息。

(3)数据结构与算法分析解决表达式求值问题的方法之一是:第一步将中缀表达式转换为后缀表达式,第二步按后缀表达式求值。

解题时可以结合字符串的相关知识。

(4)测试4.5+5+6.5*1.06=16.39二.(1)问题分析:计算机要计算一个式子,不能像我们一样计算,它需要把表达式由中缀表达式转换成后缀表达式,即逆波兰表达式。

将一般中缀表达式转换为逆波兰表达式有如下转换过程:(1)首先构造一个运算符栈,此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。

(2)读入一个用中缀表示的简单算术表达式,为方便起见,设该简单算术表达式的右端多加上了优先级最低的特殊符号“=”。

(3)从左至右扫描该算术表达式,从第一个字符开始判断,如果该字符是数字,则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出。

(4)如果不是数字,该字符则是运算符,此时需比较优先关系。

做法如下:将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。

如果,该字符优先关系高于此运算符栈顶的运算符,则将该运算符入栈。

倘若不是的话,则将栈顶的运算符从栈中弹出,直到栈顶运算符的优先级低于当前运算符,将该字符入栈。

(5)重复上述操作(3)-(4)直至扫描完整个简单算术表达式,确定所有字符都得到正确处理,我们便可以将中缀式表示的简单算术表达式转化为逆波兰表示的简单算术表达式。

(2)问题实现及代码。

数据结构栈和队列实验报告

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数据结构栈和队列实验报告数据结构栈和队列实验报告1.引言本实验旨在通过设计和实现栈和队列的数据结构,掌握栈和队列的基本操作,并进一步加深对数据结构的理解和应用。

2.实验目的本实验的主要目标包括:________●掌握栈和队列的数据结构实现。

●熟悉栈和队列的基本操作:________入栈、出栈、入队、出队。

●理解栈和队列的应用场景,并能够灵活运用。

3.实验原理3.1 栈栈是一种特殊的数据结构,它采用“后进先出”的方式对元素进行操作。

栈的主要操作包括入栈和出栈,入栈将元素压入栈顶,出栈将栈顶元素弹出。

3.2 队列队列也是一种特殊的数据结构,它采用“先进先出”的方式对元素进行操作。

队列的主要操作包括入队和出队,入队将元素放入队列尾部,出队将队列头部的元素移除。

4.实验过程4.1 栈的实现a. 定义栈的数据结构在实现栈之前,首先要定义栈的数据结构,包括数据存储结构和相关操作方法。

b. 定义入栈操作入栈操作将元素压入栈顶。

c. 定义出栈操作出栈操作将栈顶元素弹出。

4.2 队列的实现a. 定义队列的数据结构在实现队列之前,首先要定义队列的数据结构,包括数据存储结构和相关操作方法。

b. 定义入队操作入队操作将元素放入队列尾部。

c. 定义出队操作出队操作将队列头部的元素移除。

5.实验结果与分析将栈和队列的数据结构实现后,可以进行测试和验证。

通过将不同类型的元素入栈和入队,然后再进行出栈和出队操作,最后检查栈和队列的状态,验证其正确性。

6.实验总结本实验通过设计和实现栈和队列的数据结构,掌握了栈和队列的基本操作。

并通过对栈和队列的应用,加深了对数据结构的理解和应用。

附件:________无法律名词及注释:________无。

栈和队列实验报告

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栈和队列实验报告引言:计算机科学中的数据结构是解决问题的关键。

栈和队列这两种常用的数据结构,无疑在许多实际应用中起着重要的作用。

本篇报告旨在探讨栈和队列的实验结果,并展示它们的实际应用。

一、栈的实验结果及应用1. 栈的实验结果在实验中,我们设计了一个基于栈的简单计算器,用于实现基本的四则运算。

通过栈的先进后出(Last In First Out)特性,我们成功实现了表达式的逆波兰表示法,并进行了正确的计算。

实验结果表明,栈作为一个非常有效的数据结构,可以很好地处理栈内数据的存储和检索。

2. 栈的应用栈在计算机科学中有许多实际应用。

其中之一是程序调用的存储方式。

在程序调用过程中,每个函数的返回地址都可以通过栈来保存和恢复。

另一个应用是浏览器的历史记录。

浏览器中每个访问网页的URL都可以通过栈来存储,以便用户能够追溯他们之前访问的网页。

二、队列的实验结果及应用1. 队列的实验结果在实验中,我们模拟了一个简单的出租车调度系统,利用队列的先进先出(First In First Out)特性实现乘客的排队和叫车。

实验结果表明,队列作为一个具有高效性和可靠性的数据结构,能够很好地处理排队问题。

2. 队列的应用队列在许多方面都有应用。

一个常见的应用是消息队列。

在网络通信中,消息队列可以用于存储和传递信息,确保按照特定的顺序进行处理。

另一个应用是操作系统的进程调度。

操作系统使用队列来管理各个进程的执行顺序,以实现公平和高效的资源分配。

三、栈和队列的比较及选择1. 效率比较栈和队列在实际应用中的效率取决于具体问题的需求。

栈的操作更简单,仅涉及栈顶元素的插入和删除,因此具有更高的执行速度。

而队列涉及到队头和队尾元素的操作,稍复杂一些。

但是,队列在某些问题中的应用更为广泛,例如调度问题和消息传递问题。

2. 如何选择在选择栈和队列时,需要根据实际问题的性质和需求进行综合考虑。

如果问题需要追溯历史记录或按照特定顺序进行处理,则应选择栈作为数据结构。

栈队列及其应用实验报告

栈队列及其应用实验报告

一、实验目的1. 理解栈和队列的基本概念、特点及逻辑结构。

2. 掌握栈和队列的存储结构,包括顺序存储结构和链式存储结构。

3. 熟练掌握栈和队列的基本操作,如入栈、出栈、入队、出队等。

4. 分析栈和队列在实际问题中的应用,提高解决实际问题的能力。

二、实验内容1. 栈和队列的定义及特点2. 栈和队列的存储结构3. 栈和队列的基本操作4. 栈和队列的实际应用案例分析三、实验过程1. 栈和队列的定义及特点栈(Stack)是一种后进先出(Last In First Out,LIFO)的数据结构,它只允许在一端进行插入和删除操作。

栈的典型应用场景有函数调用、递归算法等。

队列(Queue)是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构,它允许在两端进行插入和删除操作。

队列的典型应用场景有打印队列、任务队列等。

2. 栈和队列的存储结构(1)顺序存储结构栈和队列的顺序存储结构使用数组来实现。

对于栈,通常使用数组的一端作为栈顶,入栈操作在栈顶进行,出栈操作也在栈顶进行。

对于队列,通常使用数组的一端作为队首,入队操作在队尾进行,出队操作在队首进行。

(2)链式存储结构栈和队列的链式存储结构使用链表来实现。

对于栈,每个元素节点包含数据和指向下一个节点的指针。

入栈操作在链表头部进行,出栈操作在链表头部进行。

对于队列,每个元素节点包含数据和指向下一个节点的指针。

入队操作在链表尾部进行,出队操作在链表头部进行。

3. 栈和队列的基本操作(1)栈的基本操作- 入栈(push):将元素添加到栈顶。

- 出栈(pop):从栈顶删除元素。

- 获取栈顶元素(peek):获取栈顶元素,但不删除它。

- 判断栈空(isEmpty):判断栈是否为空。

(2)队列的基本操作- 入队(enqueue):将元素添加到队列尾部。

- 出队(dequeue):从队列头部删除元素。

- 获取队首元素(peek):获取队首元素,但不删除它。

栈和队列的应用实验报告

栈和队列的应用实验报告

栈和队列的应用实验报告
《栈和队列的应用实验报告》
一、实验目的
本实验旨在通过实际操作,掌握栈和队列的基本概念、操作及应用,加深对数
据结构的理解和应用能力。

二、实验内容
1. 栈的基本操作:包括入栈、出栈、获取栈顶元素等。

2. 队列的基本操作:包括入队、出队、获取队首元素等。

3. 栈和队列的应用:通过实际案例,探讨栈和队列在实际生活中的应用场景。

三、实验步骤
1. 学习栈和队列的基本概念和操作。

2. 编写栈和队列的基本操作代码,并进行调试验证。

3. 分析并实现栈和队列在实际应用中的案例,如表达式求值、迷宫问题等。

4. 进行实际应用案例的测试和验证。

四、实验结果
1. 成功实现了栈和队列的基本操作,并通过实际案例验证了其正确性和可靠性。

2. 通过栈和队列在实际应用中的案例,加深了对数据结构的理解和应用能力。

五、实验总结
通过本次实验,我深刻理解了栈和队列的基本概念和操作,并掌握了它们在实
际应用中的重要性和作用。

栈和队列作为数据结构中的重要内容,对于解决实
际问题具有重要意义,希望通过不断的实践和学习,能够更加熟练地运用栈和
队列解决实际问题,提高自己的编程能力和应用能力。

六、感想与展望
本次实验让我对栈和队列有了更深入的了解,也让我对数据结构有了更加深刻的认识。

我将继续学习和探索更多的数据结构知识,提高自己的编程能力和解决问题的能力,为将来的学习和工作打下坚实的基础。

同时,我也希望能够将所学知识应用到实际工程中,为社会做出更大的贡献。

栈和队列实验报告总结

栈和队列实验报告总结

栈和队列实验报告背景栈(Stack)和队列(Queue)是常用的数据结构,它们在计算机科学中具有广泛的应用。

栈和队列虽然在逻辑上都是线性结构,但其特点和操作有很大的差别。

栈是一种后进先出(Last In First Out,LIFO)的数据结构。

在栈中,最后插入的元素最先被访问。

类似于现实生活中的堆栈,最先放入的物品最后需要取出。

栈的主要操作有入栈(Push),将元素放入栈顶;出栈(Pop),将栈顶元素取出;以及获取栈顶元素(Top)等。

队列是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构。

在队列中,最先插入的元素最先被访问。

类似于现实生活中的排队,最先排队的人最先被服务。

队列的主要操作有入队(Enqueue),将元素放入队尾;出队(Dequeue),将队首元素取出;以及获取队首元素(Front)等。

本次实验的目的是加深对栈和队列的理解,并实现相关的操作。

分析栈的实现栈的实现可以有多种方式,常见的有基于数组和基于链表。

基于数组的栈实现相对简单,可以使用固定大小的数组,通过一个变量来记录栈顶指针。

基于链表的栈实现更加灵活,可以动态地分配内存。

基于数组的栈实现主要需要考虑的问题是栈的大小限制和溢出处理。

当栈已满时,继续入栈会导致溢出;当栈为空时,进行出栈操作会导致栈错误。

因此,需要对入栈和出栈操作进行边界检查。

队列的实现队列的实现也可以有多种方式,常见的有基于数组和基于链表。

基于数组的队列实现可以使用固定大小的数组,通过两个变量来记录队首和队尾的位置。

基于链表的队列实现可以使用链表节点表示队列中的元素。

在实现队列的过程中,需要注意队列的大小限制和溢出处理。

当队列已满时,继续入队会导致溢出;当队列为空时,进行出队操作会导致队列错误。

因此,需要对入队和出队操作进行边界检查。

实验过程栈的实现本次实验选择使用基于数组的栈实现。

首先定义一个固定大小的数组,以及一个整数变量来记录栈顶元素的位置。

数据结构栈和队列实验报告简版

数据结构栈和队列实验报告简版

数据结构栈和队列实验报告数据结构栈和队列实验报告1. 实验目的本实验的主要目的是通过实践的方式理解并掌握数据结构中栈和队列的概念、特点和基本操作。

通过实验,我们可以加深对栈和队列的理解,掌握栈和队列的应用方法,并能够设计和实现基于栈和队列的算法。

2. 实验内容本实验分为两个部分:栈的应用和队列的应用。

2.1 栈的应用栈是一种具有特定限制的线性表,它只允许在表的一端进行插入和删除操作,该端被称为栈顶。

栈的特点是“后进先出”(Last In First Out, LIFO),即最后进栈的元素最先出栈。

在本实验中,我们将实现一个简单的栈类,并应用栈来解决一个问题。

假设有一个字符串,其中包含了括号(圆括号、方括号和花括号),我们需要判断该字符串中的括号是否匹配。

为了达到这个目的,我们可以使用栈来辅助实现。

在实现过程中,我们可以定义一个栈来存储左括号,然后依次遍历字符串的每个字符。

当遇到左括号时,将其入栈;当遇到右括号时,判断栈顶是否是对应的左括号,如果是,则将栈顶元素出栈,否则说明括号不匹配。

最后,当栈为空时,表明所有的括号都匹配,否则说明括号不匹配。

2.2 队列的应用队列是一种具有特定限制的线性表,它只允许在表的一端进行插入操作(队尾),在表的另一端进行删除操作(队头)。

队列的特点是“先进先出”(First In First Out, FIFO),即最早进队列的元素最先出队列。

在本实验中,我们将实现一个简单的队列类,并应用队列来解决一个问题。

假设有一群人在排队等候,我们需要按照一定规则进行排队并输出结果。

为了达到这个目的,我们可以使用队列来进行模拟。

在实现过程中,我们可以定义一个队列来存储等候的人,然后依次将人入队列。

当需要输出结果时,我们可以通过队列的出队列操作,按照先后顺序依次输出到达队头的人。

通过使用队列,我们可以模拟人们排队等候的实际情况,并能够按照一定规则输出结果。

3. 实验过程本实验的实验过程如下:1. 首先,我们需要实现一个栈类。

数据结构栈和队列实验报告

数据结构栈和队列实验报告

数据结构栈和队列实验报告数据结构栈和队列实验报告引言:数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念,它用于组织和存储数据,以便于程序的运行和管理。

栈和队列是数据结构中最基本的两种形式之一,它们在实际应用中有着广泛的应用。

本实验旨在通过实际操作和观察,深入理解栈和队列的特性和应用。

一、实验目的:1. 了解栈和队列的基本概念和特性;2. 掌握栈和队列的基本操作;3. 理解栈和队列在实际应用中的作用。

二、实验过程:本次实验我们使用Python语言来实现栈和队列的操作。

首先,我们定义了栈和队列的类,并编写了相应的操作方法。

1. 栈的实现:栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,类似于我们日常生活中的弹簧簿记本。

我们首先定义了一个栈类,其中包括了栈的初始化、入栈、出栈、获取栈顶元素等方法。

通过这些方法,我们可以对栈进行各种操作。

2. 队列的实现:队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,类似于我们日常生活中的排队。

我们同样定义了一个队列类,其中包括了队列的初始化、入队、出队、获取队首元素等方法。

通过这些方法,我们可以对队列进行各种操作。

三、实验结果:我们通过实验,成功实现了栈和队列的基本操作。

在测试过程中,我们发现栈和队列在实际应用中有着广泛的用途。

1. 栈的应用:栈在计算机系统中有着重要的作用,例如在函数调用中,每次函数调用时都会将返回地址和局部变量等信息存储在栈中,以便于函数执行完毕后能够正确返回。

此外,栈还可以用于表达式求值、括号匹配等场景。

2. 队列的应用:队列在操作系统中常用于进程调度,通过维护一个就绪队列,操作系统可以按照一定的策略选择下一个要执行的进程。

此外,队列还可以用于消息传递、缓冲区管理等场景。

四、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了栈和队列的特性和应用。

栈和队列作为数据结构中最基本的两种形式,它们在计算机科学中有着广泛的应用。

在实际编程中,我们可以根据具体的需求选择合适的数据结构,以提高程序的效率和可读性。

数据结构-堆栈和队列实验报告

数据结构-堆栈和队列实验报告

数据结构-堆栈和队列实验报告数据结构堆栈和队列实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握数据结构中的堆栈和队列的基本概念、操作原理以及实际应用。

通过实际编程实现堆栈和队列的相关操作,加深对其特性的认识,提高编程能力和解决问题的能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python,开发工具为 PyCharm。

三、实验原理(一)堆栈(Stack)堆栈是一种特殊的线性表,其操作遵循“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的原则。

可以将堆栈想象成一个只能从一端进行操作的容器,新元素总是被添加到这一端(称为栈顶),而取出元素也只能从栈顶进行。

堆栈的基本操作包括:1、`push`:将元素压入堆栈。

2、`pop`:弹出堆栈顶部的元素。

3、`peek`:查看堆栈顶部的元素,但不弹出。

(二)队列(Queue)队列是另一种特殊的线性表,其操作遵循“先进先出”(First In First Out,FIFO)的原则。

可以将队列想象成一个排队的队伍,新元素在队尾加入,而取出元素从队首进行。

队列的基本操作包括:1、`enqueue`:将元素加入队列的尾部。

2、`dequeue`:取出并删除队列头部的元素。

3、`front`:查看队列头部的元素,但不取出。

四、实验内容(一)堆栈的实现```pythonclass Stack:def __init__(self):selfitems =def push(self, item):selfitemsappend(item)def pop(self):if not selfis_empty():return selfitemspop()else:return "Stack is empty" def peek(self):if not selfis_empty():return selfitems-1else:return "Stack is empty" def is_empty(self):return len(selfitems) == 0 def size(self):return len(selfitems)```(二)队列的实现```pythonclass Queue:def __init__(self):selfitems =def enqueue(self, item):selfitemsappend(item)def dequeue(self):if not selfis_empty():return selfitemspop(0) else:return "Queue is empty" def front(self):if not selfis_empty():return selfitems0else:return "Queue is empty" def is_empty(self):return len(selfitems) == 0 def size(self):return len(selfitems)```(三)应用实例1、利用堆栈实现括号匹配的验证```pythondef is_balanced_parentheses(exp):stack = Stack()for char in exp:if char in '({':stackpush(char)elif char in ')}':if stackis_empty():return Falsetop = stackpop()if (char ==')' and top!='(') or (char =='}' and top!='{') or (char =='' and top!=''):return Falsereturn stackis_empty()```2、利用队列实现打印杨辉三角的前 n 行```pythondef print_yanghui_triangle(n):queue = Queue()queueenqueue(1)print(1)for i in range(1, n):prev_row =for _ in range(i + 1):num = queuedequeue()prev_rowappend(num)print(num, end="")if _< i:new_num = prev_row_ +(prev_row_ 1 if _> 0 else 0) queueenqueue(new_num)print()```五、实验结果与分析(一)堆栈实验结果对于括号匹配的验证,输入`"((()))"`,输出为`True`,表示括号匹配正确;输入`"((())"`,输出为`False`,表示括号匹配错误。

栈和队列实验报告

栈和队列实验报告

栈和队列实验报告栈和队列实验报告引言:栈和队列是计算机科学中常用的数据结构,它们可以用于解决各种实际问题。

在本次实验中,我们通过编写代码和运行实验,深入了解了栈和队列的特性和应用。

本报告将详细介绍我们的实验过程、结果和分析。

实验目的:1. 理解栈和队列的基本概念和操作。

2. 掌握栈和队列的实现方式和应用场景。

3. 探究栈和队列在不同问题中的效率和优劣。

实验方法:1. 实验环境:我们使用C++语言编写代码,并在Visual Studio 2019开发环境中进行编译和运行。

2. 实验内容:我们分别实现了栈和队列的基本操作,包括入栈、出栈、入队、出队等。

然后,我们通过编写测试用例,验证这些操作的正确性和效率。

实验结果:1. 栈的实现:我们采用数组和链表两种方式实现了栈。

通过测试用例,我们发现数组实现的栈在空间利用率上更高,而链表实现的栈在插入和删除操作上更高效。

2. 队列的实现:我们同样采用数组和链表两种方式实现了队列。

通过测试用例,我们发现数组实现的队列在出队操作上更高效,而链表实现的队列在入队操作上更高效。

实验分析:1. 栈的应用:栈常被用于实现函数调用、表达式求值和括号匹配等场景。

它的后进先出(LIFO)特性使得它在这些场景中非常方便和高效。

2. 队列的应用:队列常被用于实现任务调度、缓冲区管理和广度优先搜索等场景。

它的先进先出(FIFO)特性使得它在这些场景中非常适用。

实验总结:通过本次实验,我们深入了解了栈和队列的特性和应用。

我们掌握了它们的基本操作,并通过实验验证了它们的效率和优劣。

栈和队列在计算机科学中有着广泛的应用,对于我们编写高效的代码和解决实际问题非常重要。

未来展望:在以后的学习和工作中,我们将继续深入学习和应用栈和队列。

我们将进一步研究它们的高级应用,如栈的逆波兰表达式求值和队列的循环队列实现。

我们也将探索其他数据结构和算法,以提高我们的编程能力和解决问题的能力。

结语:通过本次实验,我们对栈和队列有了更深入的理解。

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第三组专题二栈与队列实验报告--------简易计算器一.(1)问题描述通过模拟一个简单的计算器来进行+、-、*、/、%、^(乘方)等运算,从键盘上输入一算术表达式(一般为中缀表达式),计算出表达式的值。

(2)基本要求编写程序,要求可对一实数算术表达式进行简单的数学运算。

可以识别带加减乘除等运算符及括号的中缀表达式。

a. 按照四则运算规则,求表达式的值。

一般规则如下:1)先括号内,再括号外。

2)先乘方,再乘除,后加减。

b. 同级运算从左到右顺序执行。

c.如表达式有误,应给出相应的提示信息。

(3)数据结构与算法分析解决表达式求值问题的方法之一是:第一步将中缀表达式转换为后缀表达式,第二步按后缀表达式求值。

解题时可以结合字符串的相关知识。

(4)测试4.5+5+6.5*1.06=16.39二.(1)问题分析:计算机要计算一个式子,不能像我们一样计算,它需要把表达式由中缀表达式转换成后缀表达式,即逆波兰表达式。

将一般中缀表达式转换为逆波兰表达式有如下转换过程:(1)首先构造一个运算符栈,此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。

(2)读入一个用中缀表示的简单算术表达式,为方便起见,设该简单算术表达式的右端多加上了优先级最低的特殊符号“=”。

(3)从左至右扫描该算术表达式,从第一个字符开始判断,如果该字符是数字,则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出。

(4)如果不是数字,该字符则是运算符,此时需比较优先关系。

做法如下:将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。

如果,该字符优先关系高于此运算符栈顶的运算符,则将该运算符入栈。

倘若不是的话,则将栈顶的运算符从栈中弹出,直到栈顶运算符的优先级低于当前运算符,将该字符入栈。

(5)重复上述操作(3)-(4)直至扫描完整个简单算术表达式,确定所有字符都得到正确处理,我们便可以将中缀式表示的简单算术表达式转化为逆波兰表示的简单算术表达式。

(2)问题实现及代码。

1.菜单函数:使用switch函数根据输入的数字选择是否进入计算器2.检测非法输入函数:3.双目运算符定义函数:完成对+,-,*,/,^的定义:4.判断运算符的优先级,决定是压栈或者弹栈运用到计算中:5.括号匹配检测函数:6.运算栈:分为运算符栈和运算数栈:7.算式计算函数(最关键函数):用于对用户输入的算式进行计算,给出最后结果:三.程序运行演示:括号检测:非法输入检测:四.MFC界面介绍.我们不满足于DC限制的黑框框界面,所以我们运用了MFC界面。

(1)界面初步简介:(2)对程序的改动:(3)对c++程序的改进:加、减、乘、除、退格键的报错提示:五.优势与不足:优势:(1)做出了界面,不再是黑框框(2)报错系统完善,基本不会出错。

(3)结果显示正确,不会出现多余的0。

不足:(1)虽然做出了界面,但是还不是很优美。

(2)功能还不是很强大,不能进行三角函数的运算及其他运算。

这些缺点我们都会再以后的学习中克服掉!源代码:#include<iostream>#include<cmath>#include<string>#include<iomanip>using namespace std;void menu();//位于calculate函数后面的菜单函数声明double D_Operate(double x,char op,double y)//双目运算符的运算定义{double a;//计算结果switch(op){case'+': a=x+y;break;case'-': a=x-y;break;case'*': a=x*y;break;case'/': a=x/y;break;case'^': a=pow(x,y);break;//幂运算包括乘方和开方}//因为都是利用double进行运算因此不定义取模运算return a;}char Precede(char op1,char op2) //判断符号的优先级op1在返回的结果符的左边op2在右边//用于判定运算符的优先级以决定是把运算符压栈还是把栈内的运算符弹出来进行计算{if(((op1=='+'||op1=='-')&&(op2=='+'||op2=='-'||op2==')'||op2=='='))||\((op1=='*'||op1=='/')&&(op2=='+'||op2=='-'||op2=='*'||op2=='/'||op2==')'||op2=='='))\ ||(op1=='^'&&(op2=='+'||op2=='-'||op2=='*'||op2=='/'||op2==')'||op2=='=')))return '>';//上述情况下栈顶运算符优先级高于待定运算符需弹栈if((op1=='('&&op2==')')||(op1=='='&&op2=='='))return '=';elsereturn '<';}int illegal_char(string s,int i)//非法输入字符判定函数{int j=0;while(j<i){if(s[j]>='0'&&s[j]<='9')j++;else if(s[j]=='+'||s[j]=='-'||s[j]=='*'||s[j]=='/'||s[j]=='.'||s[j]=='('||s[j]==')'||s[j]=='^')j++;//以上都是标准的数字字符和运算符如若存在其他形式的字符则是非法输入else{cout<<"程序终止,存在非法的字符输入!!!"<<endl;return 0;}}return 1;//没有非法字符返回1 否则返回0}int match(string s)//栈结构的括号匹配检测函数{int i=0,top=0;char stack[50];while(s[i]!='\0'){if(s[i]=='('){stack[top]=s[i];top++;}//push 左括号压入栈内if(s[i]==')')if(stack[top-1]=='('){int a=i+1;stack[top-1]=NULL;top--;}//把与右括号匹配的左括号弹掉else{cout<<"括号输入有误"<<endl;return 0;//多了右括号括号失陪返回非法}//pop'('i++;}if (top!=0){cout<<"括号输入有误"<<endl;return 0;//多了左括号括号失陪返回非法}return 1;//返回合法}class NUMstack//运算数栈{public:double num[1000];int top;void start()//初始化栈清空栈顶指针置底{for(int i=0;i<1000;i++)num[i]=0;top=0;}void push(char a)//因为有多位数的运算因此不能一压栈就提升栈顶指针{num[top]=num[top]*10+(a-'0');//把字符转成数因为每次入栈之前要乘10 所以初始化要清0}double pop(){top--;double number=num[top];num[top]=0;return number;}//弹栈函数弹掉栈顶元素栈顶归0 top指针下降double getTop()//取栈顶元素但不必弹栈{return num[top-1];}void lift()//提升top指针的函数{top++;}};class OPERstack//运算符栈{public:char oper[1000];int top;void start()//初始化函数栈清空栈底放一"="用于判定算式结束{oper[0]='=';for(int i=1;i<1000;i++)oper[i]=NULL;top=1;//栈顶指针置于栈底的上一位}void push(char a){oper[top]=a;top++;//与数字栈不同一压栈就可以提升指针}char pop(){top--;char op=oper[top];oper[top]=NULL;return op;//弹出计算符用于计算}char getTop(){return oper[top-1];//取栈顶符号但不弹栈可用于判定优先级}};void calculate(string equation)//算式计算函数(关键函数){NUMstack number;//定义运算数栈变量numberOPERstack oper;//定义运算符栈变量opernumber.start();oper.start();//把两个栈初始化int i=0,len=0,k;char p,sig;double yuan1,yuan2;while(equation[i]!='\0'){len++;i++;}//计算等式长度lenif(equation[len-1]!='='){cout<<"输入有误!没有输入终止符号--等号“=”"<<endl;return;//检测有没有结束符等号"="}int le;le=illegal_char(equation,len-1);if(le==0)return;//有非法字符不进行后续计算le=match(equation);if(le==0)return;//括号匹配非法不进行后续计算for(i=0;i<len;i++)//初步确定合法后开始计算算式{if(equation[i]>='0'&&equation[i]<='9'){number.push(equation[i]);//压数字字符入栈if((equation[i+1]<'0'||equation[i+1]>'9')&&equation[i+1]!='.')number.lift();//当整个多位运算数读取完毕后,运算数栈栈顶指针才能提升}else if(equation[i]=='.')//小数压栈代码{int x=1;while(equation[i+x]>='0'&&equation[i+x]<='9'){number.num[number.top]+=((equation[i+x]-'0')/pow(10,x));//第x位小数入栈x++;}x--;number.lift();i=i+x;}else if(equation[i]=='('){oper.push(equation[i]);//左括号无条件压栈}else//数乘方左括号判断完毕后其他运算符的分类讨论{if(oper.top==1)//运算符栈为空运算符可以无条件入栈oper.push(equation[i]);else//运算符栈不为空则要进行优先级判断{char temp1=oper.getTop();//取出栈顶符号char temp2;//待入栈符号temp2=equation[i];p=Precede(temp1,temp2);if(p=='<')oper.push(temp2);//栈顶符优先级较低现在待定的运算符就可以入栈了if(p=='>'||p=='='){char rep=p;//当栈顶符优先级不低于待入栈的符号则运算符栈不停地弹栈//进行运算直到低于待入栈符号为止rep用于记录比较结果要多次进行判断while((rep=='>'||p=='=')&&(oper.top-1>0)){sig=oper.pop();yuan1=number.pop();yuan2=number.getTop();//靠前的一个运算数只要取得不要弹出来if(sig=='/'&&yuan1==0)//yuan1是双目运算符后面的第二运算元{cout<<"错误!!除数为0!!"<<endl;return;}if(sig=='+'||sig=='-'||sig=='*'||sig=='/'||sig=='^'){number.num[(number.top)-1]=D_Operate(yuan2,sig,yuan1);temp1=oper.getTop();rep=Precede(temp1,temp2);//双目运算符的计算}}if(equation[i]==')')//如果栈外符是右括号要把与之匹配的左括号弹出栈外oper.pop();elseoper.push(equation[i]);}}if(number.num[0]==ceil(number.num[0]))cout<<equation<<number.num[0]<<endl;else{cout<<equation<<fixed<<setprecision(8)<<number.num[0]<<endl;}//输出结果控制精度8位小数//调试时检查运算结束后站内情况的代码段}void menu()//菜单函数{cout<<"实数型科学算式计算器"<<endl;cout<<endl;cout<<"----------"<<endl;cout<<"1.计算算式"<<endl;cout<<"0.退出程序"<<endl;cout<<"----------"<<endl;cout<<"你的选择是:";int choice;cin>>choice;switch(choice){case 0:return;case 1:{system("cls");char go_on='y';string equation;while(go_on=='y'){cout<<endl<<endl<<"请输入算式,以=(等号)结束:"<<endl;cin>>equation;calculate(equation);cout<<"继续使用吗?是请输入y 否则输入n:";cin>>go_on;//可以循环进行算式计算}system("cls");menu();}}}int main(){menu();}。

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