实用数据结构基础(第二版)实验7:标识符树与表达式求值
数据结构表达式求值

数据结构表达式求值数据结构表达式求值=================1:引言---------本文档旨在介绍数据结构中的表达式求值问题。
首先会讨论表达式的定义和基本概念,然后介绍不同类型的表达式,并详细阐述它们的求值过程。
最后,本文还会给出一些例子和实用技巧,供读者参考。
2:表达式的定义和基本概念-------------------------表达式是由操作数、操作符和括号组成的数学式子。
它们可以用来表示数学运算、逻辑判断等。
在表达式中,操作数是指参与运算的数值或变量,操作符是指进行运算的符号,括号用于控制运算的优先级和顺序。
3:前缀表达式的求值------------------前缀表达式是一种将操作符放在操作数前面的表达式写法。
求解前缀表达式的过程可以通过使用栈来实现。
4:后缀表达式的求值------------------后缀表达式是一种将操作符放在操作数后面的表达式写法。
求解后缀表达式的过程也可以通过使用栈来实现。
5:中缀表达式的求值------------------中缀表达式是我们常见的数学表达式写法,操作符位于操作数中间。
求解中缀表达式的过程可以通过将中缀表达式转换为后缀表达式来简化。
6:表达式求值的实例-----------------本节将通过一些实例来演示表达式求值的过程,包括前缀表达式、后缀表达式和中缀表达式的求解方法。
7:实用技巧和注意事项-------------------本节将介绍一些实用的技巧和注意事项,可以帮助读者更好地理解和应用表达式求值的方法。
8:附件-------本文档不需要附加内容。
9:法律名词及注释----------------本文档中涉及的法律名词和相关注释如下:- 操作数(operand):参与运算的数值或变量。
- 操作符(operator):进行运算的符号。
- 表达式(expression):由操作数、操作符和括号组成的数学式子。
10:结束语---------本文档详细介绍了数据结构中的表达式求值问题,包括前缀表达式、后缀表达式和中缀表达式的求解方法。
数据结构实验报告表达式求值

数据结构实验报告题目:编制一个表达式求值的程序。
一.需求分析1.本演示程序中,利用堆栈存储结构存储读入的运算符,输入的限定范围是数字(0—9),以及+*/()。
输入字符串限定长度为20,可以根据需要进行改变。
如果遇到不是以上范围或者连续输入两个运算符,如:++,则会提示输入错误,请重新输入。
输出的结果是转换后的后序表达式,以及float型数字,不会含有非法字符。
2.演示程序采用的是文件输入,只需要在源代码中输入要输入的文件的地址,然后就可以在文本文件中进行输入,运行过程中会自动读取,输出文本输入的表达式,及运算结果。
3.程序执行的命令包括:1)构造字符优先级比较表,比较优先关系2)文件输入3)构造堆栈,运算符入栈4)堆栈输出,变为后序表达式,并计算5)输出结果,结束4.测试数据文件地址:C:\\Users\\lenovo\\Desktop\\4.txt1) 输入:(35+20/2)*2-4/2+12正确输出结果是:100.00002)输入:(35+20/2)*2-/2+12结果是:error input3) 输入:a+ar/3=135结果是:error input二.概要设计为实现以上程序功能,需运用堆栈用于存储运算符,因此需要定义抽象数据类型。
1.堆栈的抽象数据类型定义为:ADT stack{数据对象:D={ai|ai∈正整数,i=0,1,2,3,…n,及{+-*/()}}数据关系:R1={<ai-1,a1>|ai-1,ai∈D}基本操作:Init stack(&s)操作结果:构造一个空的堆栈sPush stack(&s, e)初始条件:存在堆栈s操作结果:元素e压入堆栈s,top+1Pop (&s,e)初始条件:栈s已经存在且非空操作结果:删除栈顶元素e,输出其值,top-12.程序包含三个模块:1)运算符优先关系模块2)主程序模块;Int main(void){初始化;Do{接受命令;处理命令;}while(“命令”=”退出”);}3)堆栈模块三.详细设计1.程序源代码解释为:float Result(int c,float r[],int top){ //定义输出结果int j;float temp;switch(c){ //以下是四种基本运算的计算定义,运算完成后直接将top-1值赋予topcase 42:r[top-1]=r[top-1]*r[top];top=top-1;break; //乘法case 43:r[top-1]=r[top-1]+r[top];top=top-1;break;///加法case 45:r[top-1]=r[top-1]-r[top];top=top-1;break;//减法case 47:r[top-1]=r[top-1]/r[top];top=top-1;break;// 除法case 94:for(j=1,temp=r[top-1];j<r[top];j++) //平方或者几次方的运算temp=r[top-1]*temp; //循环相乘r[top-1]=temp;top=top-1;break;}return(r[top]);}if(temp1!=1){while(top>=1){ //栈不空的时候,栈中元素赋给houzhi,并计数biaozhi[b++]=i;houzhi[i]=duizhan[top-1];top=top-1;i=i+1;}max=i; //从0到i循环输出后序表达式for(i=0,b=0;i<max;i++){if(i!=biaozhi[b])printf("%d ",houzhi[i]) ; //输出后序表达式中的数字else {printf("%c ",houzhi[i]); //输出后序表达式中的运算符b=b+1;}}top=-1;for(i=0,b=0;i<max;i++){ //从0到maxif(i!=biaozhi[b]){top=top+1;result[top]=houzhi[i]; //将后值赋予result,调用result函数,进行Result运算}else {Result(houzhi[i],result,top); //运算结束,输出栈顶值,既是运算结果top--;b=b+1;}}printf("\n\nThe result is %f ",Result(houzhi[i],result,top)); //输出并打印结果}}getch();return 0;///返回0}2.程序的模块调用:主程序↓文件打开读入字符↓输入字符有效及优先级的判断↓运算模块↓输出结果四.调试分析1.本次作业的核心就是利用堆栈将中序表达式改成后序表达式,然后进行表达式的求值。
标识符树与表达式求值

preorder(ptr->right); // 右子树
}
}
void inorder(btree ptr) // 表达式二叉树中序输出
{
if (ptr!=NULL) // 终止条件
{
inorder(ptr->left); // 左子树
printf(" %c",ptr->data); // 输出结点内容
电子信息学院
实验报告书
课程名:数据结构
题目:标识符树与表达式求值
实验类别设计
班级:
学号:
姓名:
1、实验内容或题目
(1)定义二叉树的结构如下:
struct tree//定义结构体
{ int data;//定义一个整型数据域
struct tree *left;//定义左子树指针
struct tree *right;//定义右子树指针
if (data[pos]==0||pos>n) // 终止条件
return NULL;
node; // 创建新结点内存
newnode->data=data[pos]; // 创建结点内容
newnode->left=createbtree(data,2*pos); // 创建左子树递归调用
}
}
int getvalue(int op,int operand1,int operand2) // 计算二叉树表达式值
{
switch((char)op)
{
case'*':return(operand1*operand2);
case'/':return(operand1/operand2);
数据结构实验报告 表达式求值

(一) 需求分析1、输入的形式和输入值的范围:根据题目要求与提示,先选择你要使用的表达式形式(中缀用1,后缀用0),在输入一个中缀表达式,输入数的范围为int型,此时,程序将计算出表达式的结果。
2、输出的形式:当按照程序要求选择了1或0之后,再输入表达式;如果选择的是1,则程序将自动运算出表达式结果;如果之前选择的是0,则程序将现将中缀表达式转化为后缀表达式并计算出结果。
3、程序所能达到的功能:本程序能计算出含+、-、*、/、(、)等运算符的简单运算。
4、测试数据:输入一个表达式,如果你之前选择的是“中缀表达式”,那么输入5*(4-2)#,那么输出结果是10;如果之前选择的是“后缀表达式”,那么输入5*(4-2)#,那么他将先转换成后缀表达式5 4 2 - * #,再输出结果10。
如果输入表达式没有结束标示符#,如5*(4-2),那将不会输出任何结果,或出现错误结果。
(二) 概要设计为了实现上述操作,应以栈为存储结构。
1.基本操作:(1). int GetTop(SqStack *s)初始条件:栈存在;操作结果:若栈为空,则返回s的栈顶元素;否则返回ERROR。
(2).void Push(SqStack *s,int e)初始条件:栈存在;操作结果:插入e为新的栈顶元素。
(3).int Pop(SqStack *s)初始条件:栈存在;操作结果:若栈不空,则删除之,并返回其值;否则返回REEOR。
(4).void InitStack(SqStack *s)初始条件:栈存在;操作结果:置栈为空。
(5).int Empty(SqStack *s)初始条件:栈存在;操作结果:判定s是否为空栈。
(6).int Operate(int a,char theta, int b)初始条件:操作数a和b存在,且theta是+、-、*、/四则运算;操作结果:返回a与b间theta运算的结果。
(7).int In(char s,char* TestOp)初始条件:s为待判断字符,TestOp为已知的算符集合;操作结果:s为算符集合中的元素则返回1,否则返回0.(8).int ReturnOpOrd(char op,char* TestOp)初始条件:op为待确定运算符,TestOp为已知的算符集合;操作结果:确定运算符类型。
数据结构表达式求值实验报告

数据结构表达式求值实验报告数据结构表达式求值实验报告第一章引言数据结构是计算机科学中重要的基础知识之一,它研究的是数据在计算机中的存储和组织方式,以及基于这些方式进行操作和运算的算法。
表达式求值是数据结构中一个重要的应用场景,它涉及到从一个给定的表达式中计算出最终结果的过程。
本实验旨在通过实际编程实践,掌握表达式求值的算法和数据结构的应用。
第二章实验目的1.理解表达式的概念。
2.熟悉常见表达式求值算法。
3.掌握栈的基本操作。
4.实现一个表达式求值的程序。
第三章实验内容1.表达式的定义:________表达式是由运算符和运算数组成的字符串,它代表了一种计算规则。
2.表达式的分类:________根据运算符的位置和计算顺序,表达式可以分为前缀表达式、中缀表达式和后缀表达式。
3.表达式求值的算法:________1. 前缀表达式求值算法:________1) 创建一个空栈。
2) 从右往左遍历前缀表达式。
3) 如果当前字符是运算符,则将栈顶的两个元素出栈,进行相应的运算,将结果入栈。
4) 如果当前字符是运算数,则将其转化为整数形式,并入栈。
5) 最终栈内只剩下一个元素,即为表达式的求值结果。
2. 中缀表达式求值算法:________1) 将中缀表达式转化为后缀表达式。
2) 创建一个空栈。
3) 从左往右遍历后缀表达式。
4) 如果当前字符是运算符,则将栈顶的两个元素出栈,进行相应的运算,将结果入栈。
5) 如果当前字符是运算数,则将其转化为整数形式,并入栈。
6) 最终栈内只剩下一个元素,即为表达式的求值结果。
3. 后缀表达式求值算法:________1) 创建一个空栈。
2) 从左往右遍历后缀表达式。
3) 如果当前字符是运算符,则将栈顶的两个元素出栈,进行相应的运算,将结果入栈。
4) 如果当前字符是运算数,则将其转化为整数形式,并入栈。
5) 最终栈内只剩下一个元素,即为表达式的求值结果。
4.实验代码实现:________根据算法描述,使用编程语言实现一个表达式求值的程序。
数据结构课程设计-表达式求值【完整版】

XXXXXX大学《数据结构》课程设计报告班级:学号:姓名:指导老师:目录一算术表达式求值一、需求分析二、程序得主要功能三、程序运行平台四、数据结构五、算法及时间复杂度六、测试用例七、程序源代码二感想体会与总结算术表达式求值一、需求分析一个算术表达式就是由操作数(operand)、运算符(operator)与界限符(delimiter)组成得。
假设操作数就是正整数,运算符只含加减乘除等四种运算符,界限符有左右括号与表达式起始、结束符“#”,如:#(7+15)*(23—28/4)#。
引入表达式起始、结束符就是为了方便.编程利用“算符优先法”求算术表达式得值.二、程序得主要功能(1)从键盘读入一个合法得算术表达式,输出正确得结果。
(2)显示输入序列与栈得变化过程。
三、程序运行平台Visual C++6、0版本四、数据结构本程序得数据结构为栈。
(1)运算符栈部分:struct SqStack //定义栈{char *base; //栈底指针char *top; //栈顶指针intstacksize; //栈得长度};intInitStack (SqStack &s) //建立一个空栈S{if (!(s、base= (char *)malloc(50*sizeof(char))))exit(0);s、top=s、base;s、stacksize=50;return OK;}char GetTop(SqStack s,char &e) //运算符取栈顶元素{if (s、top==s、base) //栈为空得时候返回ERROR{ﻩ printf("运算符栈为空!\n");ﻩ return ERROR;}elsee=*(s、top-1); //栈不为空得时候用e做返回值,返回S得栈顶元素,并返回OK returnOK;}int Push(SqStack&s,char e) //运算符入栈{if (s、top—s、base >= s、stacksize)ﻩ{printf("运算符栈满!\n");ﻩs、base=(char*)realloc(s、base,(s、stacksize+5)*sizeof(char));//栈满得时候,追加5个存储空间if(!s、base)exit (OVERFLOW);s、top=s、base+s、stacksize;s、stacksize+=5;}ﻩ*(s、top)++=e;//把e入栈ﻩreturn OK;}int Pop(SqStack &s,char &e) //运算符出栈{if (s、top==s、base) //栈为空栈得时候,返回ERROR{printf("运算符栈为空!\n”);ﻩ return ERROR;}else{ﻩﻩe=*-—s、top;//栈不为空得时候用e做返回值,删除S得栈顶元素,并返回OK return OK;}}int StackTraverse(SqStack&s)//运算符栈得遍历{ﻩchar *t;ﻩt=s、base;ﻩif (s、top==s、base){ﻩ printf(”运算符栈为空!\n”); //栈为空栈得时候返回ERRORreturn ERROR;}while(t!=s、top){ﻩﻩprintf(" %c",*t); //栈不为空得时候依次取出栈内元素t++;ﻩ}return ERROR;}(2)数字栈部分:struct SqStackn//定义数栈{int *base; //栈底指针int*top; //栈顶指针int stacksize; //栈得长度};intInitStackn (SqStackn &s) //建立一个空栈S{s、base=(int*)malloc(50*sizeof(int));if(!s、base)exit(OVERFLOW);//存储分配失败s、top=s、base;s、stacksize=50;return OK;}int GetTopn(SqStackn s,int&e) //数栈取栈顶元素{if(s、top==s、base){printf("运算数栈为空!\n");//栈为空得时候返回ERRORﻩ return ERROR;}elseﻩe=*(s、top-1);//栈不为空得时候,用e作返回值,返回S得栈顶元素,并返回OKreturnOK;}int Pushn(SqStackn &s,int e) //数栈入栈{if(s、top—s、base>=s、stacksize){ﻩﻩprintf("运算数栈满!\n");//栈满得时候,追加5个存储空间ﻩs、base=(int*)realloc (s、base,(s、stacksize+5)*sizeof(int));if(!s、base) exit (OVERFLOW);ﻩs、top=s、base+s、stacksize;//插入元素e为新得栈顶元素s、stacksize+=5;}*(s、top)++=e; //栈顶指针变化returnOK;}int Popn(SqStackn &s,int &e)//数栈出栈{ﻩif (s、top==s、base){ﻩ printf("运算符栈为空!\n");//栈为空栈得视时候,返回ERRORﻩ return ERROR;ﻩ}else{ﻩﻩe=*—-s、top;//栈不空得时候,则删除S得栈顶元素,用e返回其值,并返回OK ﻩreturnOK;}}int StackTraversen(SqStackn &s)//数栈遍历{ﻩint*t;ﻩt=s、base ;ﻩif(s、top==s、base)ﻩ{printf("运算数栈为空!\n”);//栈为空栈得时候返回ERRORﻩ return ERROR;ﻩ}ﻩwhile(t!=s、top)ﻩ{printf(” %d”,*t); //栈不为空得时候依次输出t++;}return ERROR;}五、算法及时间复杂度1、算法:建立两个不同类型得空栈,先把一个‘#’压入运算符栈。
表达式求值(数据结构)

表达式求值(数据结构)表达式求值(数据结构)1.引言在计算机科学中,表达式求值是一项重要的任务。
它涉及解析和计算数学或逻辑表达式,以得出最终结果。
表达式可以包括数字、变量、运算符和函数,通过采用特定的计算规则,我们可以将这些表达式转化为具体的数值或逻辑结果。
2.表达式的基本概念2.1 数字在表达式中,数字是最基本的元素。
可以是整数或浮点数,用于进行算术计算。
2.2 变量变量是用于存储和代表值的符号,它可以在表达式中使用。
变量可以通过赋值操作来获得具体的值,在表达式求值过程中,变量会被相应的数值替换。
2.3 运算符运算符是用于执行特定操作的符号。
常见的算术运算符包括加法(+), 减法(-), 乘法和除法(/)逻辑运算符包括与(&&), 或(--------) 和非(!)在表达式求值中,运算符的优先级和结合性规则是非常重要的。
2.4 函数函数是一段封装了特定功能的代码块,可以接受输入参数并返回一个结果。
在表达式中,函数可以用于处理特定的数据操作或算法。
例如,sin(x) 和cos(x) 是常见的三角函数。
3.表达式求值的步骤3.1 词法分析首先,需要对表达式进行词法分析,将表达式分解为一个个的词法单元,例如数字、变量、运算符和函数等。
词法分析可以使用正则表达式或者逐字符扫描的方式进行。
3.2 语法分析在得到词法单元序列后,需要进行语法分析,根据语法规则验证表达式的结构是否正确。
语法分析可以使用自顶向下的LL(1)分析方法或者自底向上的LR分析方法。
3.3 语义分析一旦表达式的结构验证通过,就需要进行语义分析。
语义分析的任务是根据语法树运用特定的求值规则,将表达式转换为具体的数值或逻辑结果。
在语义分析过程中,需要处理变量的赋值和函数的调用。
4.表达式求值的例子为了更好地理解表达式求值的过程,以下是一个例子:________表达式:________ 2 (3 + 4) ●5 / 24.1 词法分析:________将表达式分解为以下词法单元:________ 数字(2, 3, 4, 5), 运算符(, +, -), 括号(), 除法运算符(/)4.2 语法分析:________根据语法规则验证表达式的结构是否正确,构建语法树:________-/ \\// \\ / \\2 + 5 2/ \\3 44.3 语义分析:________根据语法树使用求值规则,依次计算每个节点的值:________●节点:________ 2 (7) ●5 / 2●节点:________ 2 7 ●5 / 2●节点:________ 14 ●5 / 2●节点:________ 14 ●2.5●最终结果:________ 11.55.附件本文档没有涉及附件。
数据结构表达式求值完整篇(含实验报告)

的是p*low),继续输入ch
总结:
我觉得写的好的地方在于定义了flag,low分别作为小数入栈和负号与减号区别的条
件。第一次写这么长的代码,还有就是将输入的字符再转到小数这段代码可以留着很有 用。开始考虑的大整数想麻烦了,直接用double难度降低了很多
4
【列岀你的测试结果,包括输入和岀。测试数据应该完整和严格,最好多于需求分析中所列。】
if(!s.base)
printf("\n运算符栈存储分配失败!\n");
s.top=s.base;
s.stacksize=MAXSIZE;
}
//
void OPND」n itStack(Sqstack_OPND &s)
{
s.base=new SElemType_OPND[MAXSIZE];
if(!s.base)
操作数和运算符分别入不同的栈charint进操作数栈先考虑了小于10的整数直接进栈重点是运算符的优先级这块函数的编写前面的都听简单的就是小数编写这块想了很久定义了low做判定符号的标志
数据结构表达式求值完整篇(含 实验报告)
1
(1)深入理解栈的特点及其描述方法
(2)能够在两种存储结构上实现栈抽象数据类型实现
&s,SElemType_OPND&e); //出栈
/*
#i nclude "common .h"
#include "Sqstack.h"
#in clude "other.h"
//
void OPTR_I ni tStack(Sqstack_OPTR &s)
{
数据结构表达式求值(中缀)实验报告

数据结构表达式求值(中缀)实验报告题目名称表达式求值学号姓名指导教师日期一1. 问题描述: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,在程序设计时,借助栈实现。
2. 表达式求值这个程序,主要利用栈和数组,把运算的先后步骤进行分析并实现简单的运算,以字符列的形式从终端输入语法的正确的、不含变量的整数表达式。
利用已知的算符优先关系,实现对算术四则运算的求值,在求值中运用栈、运算栈、输入字符和主要操作的变化过程。
该程序相当于一个简单的计算机计算程序,只进行简单的加减乘除和带括号的四则运算。
1、基本思想(中缀表达式求值)要把一个表达式翻译成正确求值的一个机器指令序列,或者直接对表达式求值,首先要能够正确解释表达式,要了解算术四则运算的规则即:(1)先乘除后加减;(2)从左到右计算;(3)先括号内,后括号外。
下表定义的运算符之间的关系:b + - * / () # a+ > > < < < > > _ > > < < < > > * > > > > < > > / > > > > < > > ( < < < < < = ) > > > > > > # < < < < < =为了实现运算符有限算法,在程序中使用了两个工作栈。
分别是:运算符栈OPTR,操作数栈OPND.基本思想:(1)首先置操作数栈为空栈,表达式起始符“#”为运算符栈的栈底元素;(2)依次读入表达式中每个字符,若是操作数则进OPND栈,若是运算符则和OPTR栈得栈顶运算符比较优先级后作相应操作。
(完整版)数据结构与算法表达式求值报告

模块
• 各个模块的主要功能: *Push(SC *s,char c):把字符压栈 *Push(SF *s,float f):把数值压栈 *Pop(SC *s):把字符退栈 *Pop(SF *s):把数值退栈 Operate(a,theta,b):根据theta对a和b进行'+' 、'-' 、'*' 、'/' 、'^'操作 In(Test,*TestOp):若Test为运算符则返回true,否则返回false ReturnOpOrd(op,*TestOp):若Test为运算符,则返回此运算符在数组中的下标 precede(Aop,Bop):根据运算符优先级表返回Aop与Bop之间的优先级 EvaluateExpression(*MyExpression):用算符优先法对算术表达式求值
c++;
后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ表达式的计算机求值
• 与前缀表达式类似,只是顺序是从左至右
• 从左至右扫描表达式, • 遇到数字,将数字压入栈; • 遇到运算符,弹出栈顶的两个数,用运算符对它们做相应的计算
(次顶元素 operate with 栈顶元素),并将结果入栈; • 重复上述过程直到表达式最右端,最后运算得出的值即为表达式
SC *Push(SC *s,char c)
//SC类型的指针Push,返回p {
SC *p=(SC*)malloc(sizeof(SC));
p->c=c; p->next=s;
return p;
}
SF *Push(SF *s,float f) //SF类型的指针Push,返回p { SF *p=(SF*)malloc(sizeof(SF)); p->f=f; p->next=s; return p; }
数据结构表达式求值实验报告-无删减范文

数据结构表达式求值实验报告数据结构表达式求值实验报告1. 引言表达式求值是计算机科学中的一个重要问题,也是数据结构的一个经典应用。
通过将中缀表达式转换为后缀表达式,并利用栈这一数据结构,可以实现对表达式的有效求值。
本实验旨在探究数据结构在表达式求值中的应用。
2. 实验内容本实验中,我们将实现一个表达式求值的程序。
具体步骤如下:1. 将中缀表达式转换为后缀表达式。
2. 使用栈来求解后缀表达式。
3. 算法原理3.1 中缀表达式转后缀表达式中缀表达式是我们常见的数学表达式,如 2 + 3 4。
而后缀表达式是将操作符放在操作数后面的表达式,上述中缀表达式的后缀表达式为 2 3 4 +。
中缀表达式到后缀表达式的转换可以通过以下步骤完成:1. 初始化一个栈和一个输出队列。
2. 从左到右遍历中缀表达式的每个字符。
3. 如果当前字符是数字,将其加入输出队列。
4. 如果当前字符是左括号,将其压入栈。
5. 如果当前字符是右括号,将栈中的操作符依次弹出并加入输出队列,直到遇到左括号为止。
6. 如果当前字符是操作符,将其与栈顶操作符进行比较:1. 如果栈为空,或者栈顶操作符为左括号,直接将当前操作符压入栈。
2. 否则,比较当前操作符与栈顶操作符的优先级,如果当前操作符的优先级较低,将栈顶操作符弹出并加入输出队列,然后将当前操作符压入栈。
3. 如果当前操作符的优先级大于等于栈顶操作符的优先级,则直接将当前操作符压入栈。
7. 遍历完中缀表达式后,将栈中的操作符依次弹出并加入输出队列。
3.2 后缀表达式求值通过将中缀表达式转换为后缀表达式,我们可以利用栈来对后缀表达式进行求值。
具体求值操作如下:1. 初始化一个栈。
2. 从左到右遍历后缀表达式的每个字符。
3. 如果当前字符是数字,将其加入栈。
4. 如果当前字符是操作符,从栈中弹出两个数字,进行相应的运算,然后将结果加入栈。
5. 遍历完后缀表达式后,栈中的元素即为最终的结果。
4. 实验结果我们用中缀表达式\。
数据结构表达式求值实验报告

数据结构表达式求值实验报告数据结构表达式求值实验报告⒈引言本实验旨在研究和实现数据结构中表达式求值的算法。
表达式求值是计算机科学中常见的问题,对于计算机程序的正确性和性能具有重要影响。
本报告将详细介绍实验设计、实验步骤、实验结果及分析,并对实验过程中遇到的问题进行讨论。
⒉实验设计⑴实验目的本实验的目的是实现一个可以对常见的算术表达式进行求值的算法,包括支持基本的加减乘除运算符和括号。
⑵实验环境●操作系统:Windows 10●开发语言:C++●开发工具:Visual Studio 2019⑶数据结构设计为了实现表达式求值的算法,我们需要设计适当的数据结构来存储和处理表达式。
本实验中,我们选择使用栈来实现表达式求值。
●表达式栈:用于存储操作数和运算符。
●运算符栈:用于存储运算符。
⑷算法设计表达式求值的算法可以分为以下几个步骤:●遍历表达式,逐个处理操作数和运算符:●如果是操作数,入表达式栈。
●如果是运算符,与运算符栈栈顶元素进行比较,根据优先级决定如何处理。
●当表达式遍历完成后,依次处理剩余的运算符。
●最终表达式栈中的元素即为求值结果。
⒊实验步骤⑴数据结构实现根据设计,我们首先实现表达式栈和运算符栈的数据结构,包括入栈、出栈等操作。
⑵表达式输入与预处理用户输入待求值的表达式,进行预处理,去除空格、验证表达式的合法性等。
⑶表达式求值算法实现根据前述的算法设计,实现表达式求值的算法,利用表达式栈和运算符栈来处理表达式。
⑷测试与结果分析对于不同的测试用例,进行表达式求值的测试,并分析结果的正确性和性能。
⒋实验结果与分析经过实验测试,我们得到了表达式求值的结果。
结果显示,我们的算法能够正确地求得表达式的值,而且性能良好。
⒌讨论与总结在实验过程中,我们遇到了一些问题,并进行了讨论和解决。
通过这个实验,我们更加深入地理解了表达式求值的算法,并对数据结构的应用有了更清晰的认识。
附件:无法律名词及注释:●无。
数据结构实验二——算术表达式求值实验报告

数据结构实验二——算术表达式求值实验报告算术表达式求值实验报告一、引言算术表达式求值是计算机科学中一个重要的基础问题,它涉及到了数据结构和算法的应用。
本实验旨在通过实现一个算术表达式求值的程序,加深对数据结构中栈的理解和应用,并掌握算术表达式的求值过程。
二、实验目的1. 理解算术表达式的基本概念和求值过程;2. 掌握栈的基本操作和应用;3. 实现一个能够正确求解算术表达式的程序;4. 进一步熟悉编程语言的使用。
三、实验内容1. 设计并实现一个栈的数据结构;2. 实现算术表达式求值的算法;3. 编写测试用例,验证程序的正确性;4. 进行性能测试,分析算法的时间复杂度。
四、实验方法与步骤1. 设计栈的数据结构在本实验中,我们选择使用数组来实现栈的数据结构。
栈的基本操作包括入栈(push)、出栈(pop)、判断栈空(isEmpty)和获取栈顶元素(top)等。
2. 算术表达式求值算法算术表达式求值的一种常用算法是通过后缀表达式进行求值。
具体步骤如下: - 将中缀表达式转换为后缀表达式;- 通过栈来求解后缀表达式;- 返回最终的计算结果。
3. 编写测试用例编写一系列测试用例,包括不同类型的算术表达式,以验证程序的正确性。
例如:- 简单的四则运算表达式:2 + 3 * 4 - 5;- 包含括号的表达式:(2 + 3) * (4 - 5);- 包含多位数的表达式:12 + 34 * 56;- 包含浮点数的表达式:3.14 + 2.71828。
4. 性能测试和时间复杂度分析针对不同规模的输入数据,进行性能测试,记录程序的运行时间。
同时,分析算法的时间复杂度,验证算法的效率。
五、实验结果与分析我们设计并实现了一个栈的数据结构,并成功地完成了算术表达式求值的程序。
通过对一系列测试用例的验证,我们发现程序能够正确地求解各种类型的算术表达式,并返回正确的计算结果。
在性能测试中,我们对不同规模的输入数据进行了测试,并记录了程序的运行时间。
数据结构表达式求值实验报告

实验二表达式求值
实验内容:
用算符优先法设计一个具有加、减、乘、除四功能的计算程序。
实验目的与要求:
掌握栈的数据结构和基本操作。
实验原理:
1.表达式是由操作数,运算符和界限符组成。
2.实现算符优先算法,实用两个工作栈。
一个叫OPTR,用以寄存运算符;一个叫OPND,用以寄存操作数或运算结果。
3.算法的基本思路:
(1)首先置操作数栈为空栈,表达式起始符#作为运算符栈的栈底元素;
(2) 依次读入表达式中的每个字符,通过运算符判断函数In()使操作数进OPND 栈;
(3)通过函数Precede()将运算符与OPTR栈的栈底运算符比较出优先权,若栈顶元素优先权低则输入下个操作数到OPND,若两优先权相等,脱号并接受下一个字符,若栈顶元素优先高,退栈并将运算结果(通过函数Operate()运算)入栈。
循环上述操作直到表达式求值结束。
(4)返回运算结果。
4.所用的函数及作用:
InitStack():构造一个空栈
Push():插入元素进栈
GetTop():返回栈顶元素
Precede():运算符优先权进行判断
Pop():元素出栈
Operate():运算操作数
5. 测试结果与分析
上述程序在Visual C++ 6.0环境下加以实现。
经过多次测试,程序运行正确。
运行结果。
如图所示:
6. 收获与体会
通过这次课程设计:
1.我又进一步巩固了C语言的基础,尤其是栈。
2.算法中需要建很多的函数,队提高了自己的编程能力有帮助,
3.程序不够简洁,还有待改进,功能还有待更完善。
数据结构实验报告——四则运算表达式求值

数据结构实验报告——四则运算表达式求值实验五四则运算表达式求值一.问题描述:四则运算表达式求值,将四则运算表达式用中缀表达式,然后转换为后缀表达式,并计算结果。
二.基本要求:使用二叉树来实现。
三.实现提示:利用二叉树后序遍历来实现表达式的转换,同时可以使用实验二的结果来求解后缀表达式的值。
输入输出格式:输入:在字符界面上输入一个中缀表达式,回车表示结束。
输出: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。
测试实例:输入:21+23* (12-6 )输出:21 23 12 6 -*+四.设计概要用二叉树表示表达式:若表达式为数或简单变量,则相应二叉树中仅有一个根结点,其数据域存放该表达式信息若表达式= (第一操作数)(运算符)(第二操作数),则相应的二叉树中以左子树表示第一操作数,右子树表示第二操作数,根结点的数据域存放运算符(若为一元算符,则左子树空)。
操作数本身又为表达式.后缀遍历二叉树码实现和静态检查上机调试及测试数据的调试五.源程序:#include#include#include#include#include#include#define STACK_INIT_SIZE 100#define DATA_SIZE 10#define STACKINCREMENT 10#define OK 1#define TRUE 1#define FALSE 0#define ERROR 0#define OVERFLOW -2using namespace std;typedef float SElemtype;typedef int Status;typedef char * TElemType;typedef struct BiTNode {TElemType data;int len; //data字符串中字符的个数struct BiTNode * lchild, * rchild;}BiTNode, *BiTree;typedef struct{SElemtype *base;SElemtype *top;int stacksize;} SqStack;Status IsDigital(char ch)if(ch>='0'&&ch<='9'){return 1; //是数字字母}return 0; //不是数字字母}int CrtNode(stack &PTR, char *c){BiTNode * T;int i=0;T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));T->data = (char *)malloc(DATA_SIZE*sizeof(char));while(IsDigital(c[i])){T->data [i] = c[i];i++;}T->len = i;T->lchild = T->rchild = NULL;PTR.push (T);return i;}void CrtSubTree(stack &PTR, char c){BiTNode * T;T = (BiTNode *)malloc(sizeof(BiTNode));T->data = (char *)malloc(DATA_SIZE*sizeof(char));T->data [0] = c;T->len = 1;T->rchild = PTR.top(); //先右子树,否则运算次序反了PTR.pop ();T->lchild = PTR.top();PTR.pop ();PTR.push (T);}char symbol[5][5]={{'>', '>', '<', '<', '>'}, //符号优先级{'>', '>', '<', '<', '>'},{'>', '>', '>', '>', '>'},{'>', '>', '>', '>', '>'},{'<', '<', '<', '<', '='}};int sym2num(char s) //返回符号对应优先级矩阵位置{switch(s){case '+': return 0; break;case '-': return 1; break;case '*': return 2; break;case '/': return 3; break;case '#': return 4; break;}}char Precede(char a, char b) //返回符号优先级{return(symbol[sym2num(a)][sym2num(b)]);void CrtExptree(BiTree &T, char exp[]){//根据字符串exp的内容构建表达式树Tstack PTR;//存放表达式树中的节点指针stack OPTR;//存放操作符char op;int i=0;OPTR.push ('#');op = OPTR.top();while( !((exp[i]=='#') && (OPTR.top()=='#')) ) //与{ if (IsDigital(exp[i])){//建立叶子节点并入栈PTRi+=CrtNode(PTR, &exp[i]);}else if (exp[i] == ' ')i++;else{switch (exp[i]){case '(': {OPTR.push (exp[i]);i++;break;}case ')': {op = OPTR.top (); OPTR.pop ();while(op!='('){CrtSubTree(PTR, op);op = OPTR.top (); OPTR.pop ();}//end whilei++;break;}default: //exp[i]是+ - * /while(! OPTR.empty ()){op = OPTR.top ();if (Precede(op, exp[i])=='>'){CrtSubTree(PTR, op);OPTR.pop ();}if(exp[i]!='#'){OPTR.push (exp[i]);i++;}break;}}//end switch}//end else}//end whileT = PTR.top();PTR.pop ();}void PostOrderTraverse(BiTree &T, char * exp ,int &count){//后序遍历表达式树T,获取树中每个结点的数据值生成逆波兰表达式exp //T是表达式树的根节点;字符串exp保存逆波兰表达式;count保存exp中字符的个数//后序遍历中,处理根结点时,依据T->len的值,把T->data中的字符依次添加到当前exp字符串的尾端//添加完T->data后,再添加一个空格字符,同时更新count计数器的值。
表达式求值 实验报告

表达式求值实验报告表达式求值实验报告一、引言表达式求值是计算机科学中一个重要的概念,它涉及到对数学表达式的计算和求解。
在本次实验中,我们将探讨表达式求值的相关算法和实现方法,并通过编程实现一个简单的表达式求值器。
二、算法原理1. 表达式的表示方法在计算机中,我们通常使用字符串来表示表达式。
例如,一个简单的数学表达式"2 + 3 * 4"可以表示为字符串"2+3*4"。
在实现表达式求值的算法时,我们需要将字符串中的数字和运算符进行分离,以便进行后续的计算。
2. 中缀表达式转后缀表达式为了方便计算,我们通常将中缀表达式转换为后缀表达式。
后缀表达式也称为逆波兰表达式,它的特点是运算符位于操作数的后面。
例如,上述的中缀表达式"2+3*4"可以转换为后缀表达式"234*+"。
转换的方法可以通过使用栈来实现。
3. 后缀表达式求值得到后缀表达式后,我们可以通过扫描表达式并使用栈来求解。
当遇到操作数时,将其压入栈中;当遇到运算符时,从栈中弹出相应数量的操作数进行计算,并将结果压入栈中。
最终,栈中的唯一元素即为表达式的求值结果。
三、实验过程1. 数据结构设计为了实现表达式求值器,我们需要设计相应的数据结构。
在本次实验中,我们选择使用栈来存储操作数和运算符。
2. 中缀表达式转后缀表达式首先,我们需要编写一个函数来将中缀表达式转换为后缀表达式。
该函数的实现可以通过使用栈和遍历字符串来实现。
具体的步骤如下:- 创建一个空栈和一个空字符串用于存储后缀表达式。
- 从左到右遍历中缀表达式的每个字符。
- 如果遇到操作数,直接将其添加到后缀表达式字符串中。
- 如果遇到运算符,将其与栈顶的运算符进行比较:- 如果栈为空或栈顶为左括号"(",则直接将运算符入栈。
- 如果栈顶的运算符优先级低于当前运算符,则将当前运算符入栈。
- 如果栈顶的运算符优先级高于或等于当前运算符,则将栈顶的运算符弹出并添加到后缀表达式字符串中,直到栈顶的运算符优先级低于当前运算符或栈为空。
数据结构表达式求值实验报告

数据结构表达式求值实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过实现表达式求值的程序,深入理解数据结构和算法在解决实际问题中的应用。
具体包括掌握栈这种数据结构的操作和使用,熟悉表达式的转换和计算过程,提高编程能力和问题解决能力。
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、实验原理表达式求值是程序设计中的一个常见问题,通常采用栈这种数据结构来实现。
表达式可以分为中缀表达式、后缀表达式和前缀表达式。
中缀表达式是我们日常使用的表达式形式,如“2 +3 4”,但直接对中缀表达式求值比较复杂。
而后缀表达式(如“2 3 4 +”)和前缀表达式(如“+2 3 4”)求值相对简单。
因此,在实现表达式求值时,通常先将中缀表达式转换为后缀表达式,然后对后缀表达式进行求值。
转换过程中,使用两个栈,一个用于存储操作数,另一个用于存储运算符。
求值过程中,根据后缀表达式的特点,从左到右依次处理操作数和运算符,进行相应的计算。
四、实验步骤1、定义数据结构定义栈类,用于存储操作数和运算符。
定义一个结构体来表示操作数和运算符。
2、中缀表达式转后缀表达式从左到右扫描中缀表达式。
遇到操作数,直接输出。
遇到运算符,根据其优先级与栈顶运算符的优先级进行比较,决定入栈或出栈操作。
3、后缀表达式求值从左到右扫描后缀表达式。
遇到操作数,入栈。
遇到运算符,从栈中取出两个操作数进行计算,将结果入栈。
4、主函数输入中缀表达式。
调用转换函数和求值函数,输出计算结果。
五、实验代码```cppinclude <iostream>include <stack>include <string>//定义操作符的优先级int priority(char op) {if (op =='+'|| op =='')return 1;if (op ==''|| op =='/')return 2;return 0;}//中缀表达式转后缀表达式std::string infixToPostfix(std::string infix) {std::stack<char> opStack;std::string postfix ="";for (char c : infix) {if (isdigit(c)){postfix += c;} else if (c =='('){} else if (c ==')'){while (!opStackempty()&& opStacktop()!='('){postfix += opStacktop();opStackpop();}opStackpop();//弹出'('} else {while (!opStackempty()&& priority(opStacktop())>=priority(c)){postfix += opStacktop();opStackpop();}opStackpush(c);}}while (!opStackempty()){postfix += opStacktop();}return postfix;}//后缀表达式求值int evaluatePostfix(std::string postfix) {std::stack<int> operandStack;for (char c : postfix) {if (isdigit(c)){operandStackpush(c '0');} else {int operand2 = operandStacktop();operandStackpop();int operand1 = operandStacktop();operandStackpop();switch (c) {case '+':operandStackpush(operand1 + operand2);break;case '':operandStackpush(operand1 operand2);break;case '':operandStackpush(operand1 operand2);break;case '/':operandStackpush(operand1 / operand2);break;}}}return operandStacktop();}int main(){std::string infixExpression;std::cout <<"请输入中缀表达式: ";std::cin >> infixExpression;std::string postfixExpression = infixToPostfix(infixExpression);int result = evaluatePostfix(postfixExpression);std::cout <<"表达式的计算结果为: "<< result << std::endl;return 0;}```六、实验结果输入不同的中缀表达式,如“2 +3 4”“( 2 + 3 )4”等,程序能够正确地将其转换为后缀表达式,并计算出结果。
数据结构表达式求值实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除数据结构表达式求值实验报告篇一:数据结构实验二——算术表达式求值实验报告《数据结构与数据库》实验报告实验题目算术表达式求值学院:化学与材料科学学院专业班级:09级材料科学与工程系pb0920603姓学邮名:李维谷号:pb09206285箱:指导教师:贾伯琪实验时间:20XX年10月10日一、需要分析问题描述:表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一,它的实现是栈的应用的一个典型例子。
设计一个程序,演示通过将数学表达式字符串转化为后缀表达式,并通过后缀表达式结合栈的应用实现对算术表达式进行四则混合运算。
问题分析: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。
设置运算符栈(字符型)和运算数栈(浮点型)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,然后进行运算数的数值转换在进行四则运算。
在运算之后输出正确运算结果,输入表达式后演示在求值中运算数栈内的栈顶数据变化过程,最后得到运算结果。
算法规定:输入形式:一个(:数据结构表达式求值实验报告)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)。
为使实验更完善,允许操作数为实数,操作符为(、)、.(表示小数点)、+、-、*、/、^(表示乘方),用#表示结束。
输出形式:演示表达式运算的中间结果和整个表达式的最终结果,以浮点型输出。
程序功能:对实数内的加减乘除乘方运算能正确的运算出结果,并能正确对错误输入和无定义的运算报错,能连续测试多组数据。
测试数据:正确输入:12*(3.6/3+4^2-1)#输出结果:194.4无定义运算:12*(3.6/(2^2-4)+1)#输出结果:表达式出错,除数为0,无意义错误输入:12+s#输出结果:eRRoR!二、概要设计拟采用两种类型的展分别对操作数和操作符进行操作。
数据结构表达式求值实验报告

数据结构表达式求值实验报告关键信息项:1、实验目的:____________________________2、实验环境:____________________________3、实验原理:____________________________4、实验步骤:____________________________5、测试用例及结果:____________________________6、实验总结:____________________________11 实验目的本实验的主要目的是通过使用数据结构和算法来实现表达式求值的功能,加深对栈、队列等数据结构的理解和运用,提高编程能力和解决实际问题的能力。
111 具体目标包括掌握中缀表达式转换为后缀表达式的方法。
利用栈结构实现后缀表达式的求值运算。
能够处理表达式中的运算符优先级和括号。
12 实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程语言和版本,在操作系统名称操作系统上进行。
121 所需软件和工具编程软件名称:用于编写和调试代码。
测试工具名称:用于对程序进行测试和验证。
13 实验原理表达式求值是程序设计中的一个常见问题。
中缀表达式符合人们的日常书写习惯,但直接求值较为复杂。
将中缀表达式转换为后缀表达式后,求值过程会变得更加简单和直观。
131 中缀转后缀表达式的原理遇到操作数,直接输出。
遇到运算符,将其与栈顶运算符进行优先级比较。
若优先级高于栈顶运算符,则入栈;否则,弹出栈顶运算符并输出,直到当前运算符优先级高于栈顶运算符或栈为空,然后将当前运算符入栈。
遇到左括号,直接入栈。
遇到右括号,弹出栈顶运算符并输出,直到遇到左括号,左括号出栈但不输出。
132 后缀表达式求值的原理从左到右扫描后缀表达式。
遇到操作数,压入栈中。
遇到运算符,从栈中弹出两个操作数,进行相应运算,将结果压入栈中。
扫描结束后,栈顶元素即为表达式的结果。
14 实验步骤141 数据结构设计定义一个栈来存储运算符。
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newnode=new treenode; // 创建新结点内存
newnode->data=data[pos]; // 创建结点内容
newnode->left=createbtree(data,2*pos); // 创建左子树递归调用
preorder(ptr->right)
void inorder(btree ptr) // 表达式二叉树中序输出
{
if (ptr!=NULL) // 终止条件
newnode->right=createbtree(data,2*pos+1); // 创建右子树递归调用
return newnode;
}
}
void preorder(btree ptr) // 表达式二叉树前序输出
int result,k=1; // 定义输出结果变量
int data[100]={' '};
char ch;
printf("按前序输入标识符树的结点数据,以回车键表示结束\n");
while((ch=getchar())!='\n')
{
int operand1=0; // 定义操作数变量1
int operand2=0; // 定义操作数变量2
int getvalue(int op,int operand1,int operand2); // 对getvalue函数作声明
{
inorder(ptr->left); // 左子树
printf(" %c",ptr->data); // 输出结点内容
inorder(ptr->right); // 右子树
{
switch((char)op)
{
case'*':return(operand1*operand2);
case'/':return(operand1/operand2);
case'+':return(operand1+operand2);
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
struct tree // 树的结构声明
{
char data; // 结点数据
}
}
void postorder(btree ptr) // 表达式二叉树后序输出
{
if(ptr!=NULL) // 右子树
{
postorder(ptr->left); // 左子树
result=cal(root); // 计算
printf("\t\n\n 表达式结果是:%d\n\n",result); // 输出计算结果
}
struct tree *left; // 指向左子树的指针
struct tree *right; // 指向右子树的指针
};
typedef struct tree treenode; // 树的结构新类型
{
btree newnode; // 新结点指针
if (data[pos]==0||pos>n) // 终止条件
return NULL;
else
data[k++]=ch;
data[k]='\0';
n=k-1;
root=createbtree(data,1); // 创建表达式二叉树
printf("\t\n 前序表达式:");
preorder(root); // 前序输出二叉树
{
if(ptr!=NULL) // 终止条件
{
printf(" %c",ptr->data); // 输出结点内容
preorder(ptr->left); // 左子树
printf("\t\n\n 中序表达式:");
inorder(root); // 中序输出二叉树
printf("\t\n\n 后序表达式:");
postorder(root); // 后序输出二叉树
postorder(ptr->right); // 右子树
printf(" %c",ptr->data); // 输出结点内容
}
}
int cal(btree ptr) // 表达式二叉树后序计值
if (ptr->left==NULL && ptr->right==NULL) // 终止条件
return ptr->data-48;
{
operand1=cal(ptr->left); // 左子树
typedef treenode *btree; // 声明树结点指针类型
int n; // n计算字符串长度
btree createbtree(int *data,int pos) // 创建表达式二叉树
case'-':return(operand1-operand2);
}
}
void main() // 主程序
{
btree root=NULL; // 表达式二叉树指针
operand2=cal(ptr->right); // 右子树
return getvalue(ptr->data,operand1,operand2);
}
}
int getvalue(int op,int operand1,int operand2) // 计算二叉树表达式值