北理工數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)計(jì)算器(共20頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)： 計(jì)算器 課程名稱(chēng)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：任課教師：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：良鄉(xiāng)機(jī)房實(shí)驗(yàn)教師：實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 原理驗(yàn)證 綜合設(shè)計(jì) 自主創(chuàng)新學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)/班級(jí)：組 號(hào)：學(xué) 院：同組搭檔：專(zhuān) 業(yè)：成 績(jī)：一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉VC環(huán)境，學(xué)習(xí)使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)鏈表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。 2、通過(guò)編程、上機(jī)調(diào)試，進(jìn)一步理解線(xiàn)性表、鏈表、棧的基本概念，并了解進(jìn)棧，退棧和運(yùn)用棧的思想解決問(wèn)題的能力。3、鍛煉動(dòng)手編程，獨(dú)立思考的能力。二、實(shí)驗(yàn)題目簡(jiǎn)易計(jì)算器（棧）（1）問(wèn)題描述通過(guò)模擬一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器來(lái)進(jìn)行+、-、*、/、%、（乘方）等運(yùn)算，從鍵盤(pán)上輸入一算術(shù)表達(dá)式（一般為中綴表達(dá)式），計(jì)算出

2、表達(dá)式的值。（2）基本要求編寫(xiě)程序，要求可對(duì)一實(shí)數(shù)算術(shù)表達(dá)式進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算?？梢宰R(shí)別帶加減乘除等運(yùn)算符及括號(hào)的中綴表達(dá)式。a. 按照四則運(yùn)算規(guī)則，求表達(dá)式的值。一般規(guī)則如下：1）先括號(hào)內(nèi)，再括號(hào)外。2）先乘方，再乘除，后加減。b. 同級(jí)運(yùn)算從左到右順序執(zhí)行。c如表達(dá)式有誤，應(yīng)給出相應(yīng)的提示信息。（3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析解決表達(dá)式求值問(wèn)題的方法之一是：第一步將中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為后綴表達(dá)式，第二步按后綴表達(dá)式求值。解題時(shí)可以結(jié)合字符串的相關(guān)知識(shí)。（4）測(cè)試 4.5+5+6.5*1.06=16.39三、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí) 線(xiàn)性表、鏈表、棧的基本概念的熟練掌握并實(shí)際運(yùn)用。并了解進(jìn)棧，退棧和運(yùn)用棧的思想解決

3、問(wèn)題的能力四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法1、概要設(shè)計(jì) InitStack(OPTR); Push(OPTR,'#');initStack(OPND); c=getchar();while(c!='#'|GetTop(OPTR)!='#')if(!In(c,OP)Push(OPND,c);c=getchar(); /不是運(yùn)算符則進(jìn)棧 else switch(Precede(GetTop(OPTR),c) case '<': /棧頂元素優(yōu)先級(jí)低 Push(OPTR,c); c = getchar();break;case '='

4、;: /脫括號(hào)并接受下一字符 Pop(OPTR,x); c = getchar();break;case '>': /退棧并將運(yùn)算結(jié)果入棧 Pop(OPTR，theta); Pop(OPND,b); Pop(OPND,a); Push(OPND, Operate(a,theta,b); break; /switch/return GetTop(OPND);4.詳細(xì)設(shè)計(jì)：（1） 棧的建立#define STACK_INIT_SIZE100#defineSTACKINCREMENT10#defineTempLen20#define ERROR0#define OK1#defi

5、ne TRUE 1#define FALSE0#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>typedef intcount;typedef double opndElem;typedef char optrElem;typedef struct/運(yùn)算符棧optrElem *base;optrElem *top;int stacksize;SqStack_OPTR;typedef struct/運(yùn)算數(shù)棧opndElem *base;opndElem *top;int stacksize;SqStack_

6、OPND;建立頭文件，建立算數(shù)棧和算符棧，可以考慮使用算符優(yōu)先算法來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)算。（2） 主函數(shù)main()SqStack_OPTR A;SqStack_OPND B;InitStack_OPTR(A);InitStack_OPND(B);Push_OPTR(A,'=');printf("* n");printf("n");printf(" 簡(jiǎn)易計(jì)算器 n");printf("n");printf("*n");printf("nn請(qǐng)輸入算式，以'='結(jié)束：n

7、");Output(A,B);if(error=0)printf("%lfn",B.base0);return OK;進(jìn)行表達(dá)式的輸入，輸出菜單頁(yè)面給予使用方法的提示，調(diào)用子函數(shù)并用判斷變量error完成計(jì)算，輸出結(jié)果。（3） 判斷優(yōu)先級(jí)子函數(shù)char Precede(optrElem a,optrElem b)/判斷a和b優(yōu)先級(jí)的高低，返回'>','<','='switch(a) case '+': switch(b) case '*': case '/'

8、: case '(': case '': case '%': return '<'break;default: return '>' break; break; case '-': switch(b) case '*': case '/': case '(':case '': case '%': return '<' break; default: return '>

9、9; break; break; case '*': switch(b) case '(': case '': case '%': return '<' break; default: return '>' break; break; case '/': switch(b) case '(': case '': case '%': return '<' break; default: return &#

10、39;>' break; break; case '(': switch(b) case ')': return '=' break; default: return '<' break; break; case ')': switch(b) default: return '>' break; break; case '=': switch(b) case '=': return '=' break; default: re

11、turn '<' break; break; case '': switch(b) case '(': return '<' break; default: return '>' break;break;case '%': switch(b) case '(': case '': return '<' break; default: return '>' break;break; default: retu

12、rn '<' break;調(diào)用switch語(yǔ)句進(jìn)行運(yùn)算優(yōu)先級(jí)的判斷，從而確定運(yùn)算順序。（4） 運(yùn)算子函數(shù)double Operate(opndElem a,optrElem theta,opndElem b)/對(duì)操作數(shù)a，b進(jìn)行theta運(yùn)算 double rs_i; switch(theta) case '+': rs_i=a+b; break; case '-': rs_i=a-b; break; case '*': rs_i=a*b; break; case '/': if(b=0) printf(&q

13、uot;錯(cuò)誤！除數(shù)為0！n"); error=1; exit(0); rs_i=a/b; break; case '':rs_i=pow(a,b);break;case '%':if(a != (int)a|b!=(int)b)printf("錯(cuò)誤！取余為整數(shù)！n");error=1;rs_i=(int)a%(int)b; break; default: printf("Is not a operator.n"); break; return rs_i; 運(yùn)用switch語(yǔ)句進(jìn)行運(yùn)算符的分類(lèi)，case語(yǔ)句中包含運(yùn)

14、算符的運(yùn)算規(guī)律，方便函數(shù)調(diào)用。(3)、模塊調(diào)用關(guān)系： 由主函數(shù)模塊調(diào)用創(chuàng)建模塊，查找模塊與計(jì)算模塊。 由計(jì)算模塊將結(jié)果輸出。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析1、4.5+5+6.5*1.06=16.39數(shù)據(jù)完全正確2、次方運(yùn)算2.132=4.5369數(shù)據(jù)完全正確3、混合運(yùn)算2+(2.5+2.32)*3-5=20.37結(jié)果完全正確六、總結(jié) 此次編程實(shí)驗(yàn)，讓我了解到全面思考的重要性，再開(kāi)始的程序設(shè)計(jì)中，我只考慮了加減乘除和括號(hào)這幾種最簡(jiǎn)單的四則運(yùn)算，但是沒(méi)有考慮小數(shù)，平方等較為復(fù)雜的計(jì)算，在花費(fèi)了大量時(shí)間將先前考慮的四則運(yùn)算編寫(xiě)完成并調(diào)試通過(guò)后，發(fā)現(xiàn)計(jì)算器的應(yīng)用范圍非常小，不實(shí)用，于是重新大量改寫(xiě)代碼，又花費(fèi)

15、了大量時(shí)間。倘若在剛開(kāi)始就考慮到這些問(wèn)題，就省去了后來(lái)改代碼的這一步繁瑣的操作，節(jié)省大量時(shí)間。以后要多加注意。七、附錄 程序清單#define STACK_INIT_SIZE100#defineSTACKINCREMENT10#defineTempLen20#define ERROR0#define OK1#define TRUE 1#define FALSE0#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>typedef intcount;typedef double opndElem;typedef

16、char optrElem;typedef struct/運(yùn)算符棧optrElem *base;optrElem *top;int stacksize;SqStack_OPTR;typedef struct/運(yùn)算數(shù)棧opndElem *base;opndElem *top;int stacksize;SqStack_OPND;int error=0;int InitStack_OPTR(SqStack_OPTR &S)/初始化運(yùn)算符空棧S.base=(optrElem*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(optrElem);if(!S.base) exit(-

17、1);S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;int InitStack_OPND(SqStack_OPND &S)/初始化運(yùn)算數(shù)空棧S.base=(opndElem*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(opndElem);if(!S.base) exit(-1);S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;int Push_OPTR(SqStack_OPTR &S,optrElem e)/插入運(yùn)算符元素e至運(yùn)算符棧頂if(S.top

18、-S.base>=S.stacksize)S.base=(optrElem*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(optrElem);if(!S.base) exit(-1);S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;*S.top+=e;return OK;int Push_OPND(SqStack_OPND &S,opndElem e)/插入運(yùn)算數(shù)元素e至棧頂 if(S.top-S.base>=S.stacksize)S.base=(opndE

19、lem*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(opndElem);if(!S.base) exit(-1);S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;*S.top+=e;return OK;int Pop_OPTR(SqStack_OPTR &S,optrElem &e)/刪除運(yùn)算符棧頂元素，返回其值 if(S.top=S.base) return ERROR;e=*-S.top;return OK;int Pop_OPND(SqStack_OPND

20、 &S,opndElem &e)/刪除運(yùn)算數(shù)棧頂元素，返回其值 if(S.top=S.base) return ERROR;e=*-S.top;return OK;char GetTop_OPTR(SqStack_OPTR &S)/取棧運(yùn)算符頂元素 if(S.top=S.base) return ERROR;return *(S.top-1);char GetTop_OPND(SqStack_OPND &S)/取棧運(yùn)算數(shù)頂元素 if(S.top=S.base) return ERROR;return *(S.top-1);int Isoperator(optrE

21、lem e)/判斷e是否是一個(gè)運(yùn)算操作符 switch(e)case '+': case '-': case '*': case '/': case '(': case ')': case '=':case '':case '%': return TRUE; break; default: return FALSE; break;char Precede(optrElem a,optrElem b)/判斷a和b優(yōu)先級(jí)的高低，返回'>

22、9;,'<','='switch(a) case '+': switch(b) case '*': case '/': case '(': case '': case '%': return '<'break;default: return '>' break; break; case '-': switch(b) case '*': case '/': case 

23、9;(':case '': case '%': return '<' break; default: return '>' break; break; case '*': switch(b) case '(': case '': case '%': return '<' break; default: return '>' break; break; case '/': switch(b)

24、 case '(': case '': case '%': return '<' break; default: return '>' break; break; case '(': switch(b) case ')': return '=' break; default: return '<' break; break; case ')': switch(b) default: return '>&#

25、39; break; break; case '=': switch(b) case '=': return '=' break; default: return '<' break; break; case '': switch(b) case '(': return '<' break; default: return '>' break;break;case '%': switch(b) case '(': ca

26、se '': return '<' break; default: return '>' break;break; default: return '<' break;double Operate(opndElem a,optrElem theta,opndElem b)/對(duì)操作數(shù)a，b進(jìn)行theta運(yùn)算 double rs_i; switch(theta) case '+': rs_i=a+b; break; case '-': rs_i=a-b; break; case 

27、9;*': rs_i=a*b; break; case '/': if(b=0) printf("錯(cuò)誤！除數(shù)為0！n"); error=1; exit(0); rs_i=a/b; break; case '':rs_i=pow(a,b);break;case '%':if(a != (int)a|b!=(int)b)printf("錯(cuò)誤！取余為整數(shù)！n");error=1;rs_i=(int)a%(int)b; break; default: printf("Is not a operator.n"); break; return rs_i; int Output(SqStac