數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--簡(jiǎn)單計(jì)算器

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2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題（含答案詳解+作文范文）_第1頁(yè)

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1、　　計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)　　設(shè)計(jì)題目：簡(jiǎn)單計(jì)算器　　2010 年 12 月 25 日　　簡(jiǎn)單計(jì)算器<b&g

2、t;　　一基本功能描述　　簡(jiǎn)單的計(jì)算器的功能是對(duì)基本的加、減、乘、除、四則運(yùn)算，可對(duì)輸入的操作數(shù)，包括整數(shù)，小數(shù)等進(jìn)行運(yùn)算。　　二設(shè)計(jì)思路　　本程序主要是采用棧的理論知識(shí)，主要用到兩個(gè)結(jié)構(gòu)體棧，一個(gè)用來(lái)轉(zhuǎn)化表達(dá)式，一個(gè)用來(lái)計(jì)算表達(dá)式。區(qū)別就在于一個(gè)存儲(chǔ)

3、字符，一個(gè)存儲(chǔ)浮點(diǎn)。首先，用一個(gè)字符數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)用戶(hù)輸入的中綴表達(dá)式。然后用棧來(lái)把這個(gè)表達(dá)式轉(zhuǎn)化為后綴表達(dá)式，轉(zhuǎn)化時(shí)要進(jìn)行符號(hào)優(yōu)先級(jí)比較，這里將‘*’‘/’的優(yōu)先級(jí)定為2，‘+’‘-’定為1，括號(hào)和‘=’定為0。具體思想如下：例如用戶(hù)輸入了1+2*3=，將其存放入一個(gè)字符數(shù)組中。先在棧的底部存放一個(gè)‘=’號(hào)符，用作符號(hào)優(yōu)先級(jí)比較。首先將1存放到另外一個(gè)字符數(shù)組s1中，再將‘+’號(hào)入棧。入棧的同時(shí)與底部的‘=’比較優(yōu)先級(jí)，‘+’的優(yōu)先級(jí)高于

4、‘=’，所以不出棧，之后將2存放入s2中，然后再將‘*’入棧，入棧的同時(shí)與‘+’比較符號(hào)優(yōu)先級(jí)，‘*’比‘+’高，所以不出棧。再將3存入s2中。之后將棧中不是‘=’的運(yùn)算符都彈出棧，并依次存入s2中。所以s2中的表達(dá)式為123*+。之后進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)用到浮點(diǎn)棧。首先將s2中的字符依次入棧，遇到運(yùn)算符時(shí)進(jìn)行計(jì)算。所以將123入棧后，再將‘*’入棧的同時(shí)，將前面兩個(gè)數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算，算出結(jié)果為6并存入棧中，之后再將‘+’入棧，再與1進(jìn)行運(yùn)算，

5、結(jié)果即為7　　三概要設(shè)計(jì)　　1，子函數(shù)功能　　struct Stack{……}　　用來(lái)轉(zhuǎn)化表達(dá)式的機(jī)構(gòu)體棧。　　Struct FStack{……}<

6、;/p>　　用來(lái)計(jì)算表達(dá)式的結(jié)構(gòu)體棧　　void InitStack(Stack &s)　　初始化結(jié)構(gòu)體棧　　void InitFStack(FStack &s)　　初始化

7、結(jié)構(gòu)體棧　　char GetTop(Stack s)　　獲取棧頂數(shù)據(jù)　　void IncrementStackSize(Stack &s)　　為棧擴(kuò)充ncrementsize個(gè)存儲(chǔ)空間

8、　　void IncrementFStackSize(FStack &s)　　為棧擴(kuò)充ncrementsize個(gè)存儲(chǔ)空間　　void Push(Stack &s,char e)　　第一個(gè)棧入棧操作

9、　void PushF(FStack &s,float e)　　第二個(gè)棧入棧操作　　bool Empty(Stack s)　　判斷第一個(gè)棧是否為空。　　bool EmptyF(FStack s)<

10、p>　　判斷第二個(gè)棧是否空　　char Pop(Stack &s)　　表達(dá)式出棧　　float PopF(FStack &s)　　計(jì)算的數(shù)據(jù)出棧</b

11、>　　int Precede(char op)　　確定優(yōu)先級(jí)的函數(shù)　　void Change(char *s1,char *s2)　　改變兩個(gè)字符串的儲(chǔ)存位置　　float Compu

12、te(char *s2)　　實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算　　2 函數(shù)的調(diào)用　　3 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果　　(1)測(cè)試 1+2+3=6　　(2) 測(cè)試2*4=8</p

13、>　　(3)測(cè)試 3/2=1.5　　(4)測(cè)試(1+2)*3=9　　四程序代碼　　#include <iostream.h>　　#include <fstream.h></p

14、>　　#include <string.h>　　#include <ctype.h>　　#include <stdlib.h>　　#include <strstrea.h>　　struct Sta

15、ck{ //轉(zhuǎn)換表達(dá)式　　char *elem;　　int top;　　int stacksize;　　int incrementsize;　　};&

16、lt;/b>　　struct FStack{ //計(jì)算　　float *elem;　　int top;　　int stacksize;　　int incrementsi

17、ze;　　};　　void InitStack(Stack &s)　　{　　s.elem=new char[100];　　s.t

18、op=-1;　　s.stacksize=100;　　s.incrementsize=10;　　}　　void InitFStack(FStack &s)<b&

19、gt;　　{　　s.elem=new float[100];　　s.top=-1;　　s.stacksize=100;　　s.incrementsize=10;<b&

20、gt;　　}　　char GetTop(Stack s)　　{　　return s.elem[s.top];　　}　　void Inc

21、rementStackSize(Stack &s)　　{　　char *a=new char[s.stacksize+s.incrementsize];　　for(int i=0;i<=s.top;i++)　　a[i]=

22、s.elem[i];　　delete []s.elem;　　s.elem=a;　　s.stacksize+=s.incrementsize;　　}　　vo

23、id IncrementFStackSize(FStack &s)　　{　　float *a=new float[s.stacksize+s.incrementsize];　　for(int i=0;i<=s.top;i++)<p&

24、gt;　　a[i]=s.elem[i];　　delete []s.elem;　　s.elem=a;　　s.stacksize+=s.incrementsize;　　}<

25、;p>　　void Push(Stack &s,char e)　　{　　if(s.top==(s.stacksize-1))　　IncrementStackSize(s);　　s.top++;<

26、/b>　　s.elem[s.top]=e;　　}　　void PushF(FStack &s,float e)　　{　　if(s.top=

27、=(s.stacksize-1))　　IncrementFStackSize(s);　　s.top++;　　s.elem[s.top]=e;　　}　　bo

28、ol Empty(Stack s)　　{　　return s.top==-1;　　}　　bool EmptyF(FStack s)　　{

29、　　return s.top==-1;　　}　　char Pop(Stack &s) //表達(dá)式出棧　　{

30、return s.elem[s.top--];　　}　　float PopF(FStack &s) //計(jì)算的數(shù)據(jù)出棧　　{　　return s.elem[s.top--];<

31、;/p>　　}　　int Precede(char op) //確定優(yōu)先級(jí)的函數(shù)　　{　　switch (op)　　{&l

32、t;/p>　　case '+':　　case '-':　　return 1; //定義加減運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)為1　　case '*':&

33、lt;/b>　　case '/':　　return 2; //定義乘除運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)為2　　case '(':　　case

34、9;[':　　case '{':　　case '=':　　default:　　return 0;

35、 //定義在棧中的左括號(hào)和棧底字符的優(yōu)先級(jí)為0　　}　　}　　void Change(char *s1,char *s2)　　{

36、;　　Stack R; //定義用于暫存運(yùn)算符的棧　　InitStack(R);　　Push(R,'='); //給棧底放入‘='字符，它具有最低優(yōu)先級(jí)0　　int i,j;<

37、p>　　i = 0; //用于指示掃描s1串中字符的位置，初值為0　　j = 0; //用于指示s2串中待存字符的位置，初值為0　　char ch = s1[i];　　while (ch != '=')

38、　　{　　if (ch == ' ')　　{　　ch = s1[++i]; //對(duì)于空格字符不做任何處理　　}

39、　　//-------------------------------------------------------------　　else if (ch == '(')　　{ //對(duì)于左括號(hào)，直接進(jìn)棧　　Push(R,ch);<

40、;/p>　　ch = s1[++i];　　}　　else if (ch == ')')　　{ //對(duì)于右括號(hào)，使括號(hào)內(nèi)的仍停留在棧中的運(yùn)算符依次出棧并寫(xiě)入到s2中&

41、lt;/p>　　while (GetTop(R) != '(')　　{　　s2[j++] = Pop(R);　　}　　Pop(R);

42、 //刪除棧頂?shù)淖罄ㄌ?hào)　　ch = s1[++i];　　}　　//-------------------------------------------------　　else if (ch == '

43、[')　　{ //對(duì)于左括號(hào)，直接進(jìn)棧　　Push(R,ch);　　ch = s1[++i];　　}　　else if

44、 (ch == ']')　　{ //對(duì)于右括號(hào)，使括號(hào)內(nèi)的仍停留在棧中的運(yùn)算符依次　　//出棧并寫(xiě)入到s2中　　while (GetTop(R) != '[')<b&g

45、t;　　{　　s2[j++] = Pop(R);　　}　　Pop(R); //刪除棧頂?shù)淖罄ㄌ?hào)　　ch = s1[++i];&

46、lt;b>　　}　　//---------------------------------------------　　else if (ch == '{')　　{ //對(duì)于左括號(hào)，直接進(jìn)棧

47、　　Push(R,ch);　　ch = s1[++i];　　}　　else if (ch == '}')　　{ //對(duì)于右括號(hào)，使括號(hào)

48、內(nèi)的仍停留在棧中的運(yùn)算符依次　　//出棧并寫(xiě)入到s2中　　while (GetTop(R) != '{')　　{　　s2[j++] = Pop(R);　　}&

49、lt;/b>　　Pop(R); //刪除棧頂?shù)淖罄ㄌ?hào)　　ch = s1[++i];　　}　　//---------------------------------------------

50、------　　else if (ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/')　　{ //對(duì)于四則運(yùn)算符，使暫存在棧中的不低于c

51、h優(yōu)先級(jí)　　//的運(yùn)算符依次出棧并寫(xiě)入到s2中　　char w = GetTop(R);　　while (Precede(w) > Precede(ch))　　{ //

52、優(yōu)先級(jí)()函數(shù)返回運(yùn)算符形參的優(yōu)先級(jí)　　s2[j++] = w;　　Pop(R);　　w = GetTop(R);　　}　　Push(R,ch);<

53、/p>　　ch = s1[++i];　　}　　else　　{ //此處為數(shù)字或小數(shù)點(diǎn)字符的處理</p&g

54、t;　　while (isdigit(ch) || ch == '.')　　{　　s2[j++] = ch;　　ch = s1[++i];　　}</p&

55、gt;　　s2[j++] = ' '; //被轉(zhuǎn)換后的每個(gè)數(shù)值后放一個(gè)空格　　}　　}　　//----------------------

56、-----------------------------------　　ch = Pop(R);　　while (ch != '=')　　{　　s2[j++] = ch;

57、ch = Pop(R);　　}　　s2[j++] = '='; //加入字符串結(jié)束符　　s2[j++] = '\0';<

58、;b>　　}　　float Compute(char *s2)　　{　　FStack S; //用S棧存儲(chǔ)操作數(shù)和中間計(jì)算結(jié)果

59、　InitFStack(S);　　istrstream ins(s2); //把s2定義為輸入字符串流對(duì)象ins　　char ch; //用于輸入字符　　float x;

60、 //用于輸入浮點(diǎn)數(shù)　　ins>>ch;　　while (ch != '=')　　{　　switch

61、 (ch)　　{　　case '+':　　x = PopF(S) + PopF(S);　　break;

62、;　　case '-':　　x = PopF(S);　　x = PopF(S) - x;　　break;　　case '*':

63、　　x = PopF(S) * PopF(S);　　break;　　case '/':　　x = PopF(S);　　x = PopF(S

64、) / x;　　break;　　default:　　ins.putback(ch);　　ins>>x;&

65、lt;b>　　}　　PushF(S,x);　　ins>>ch;　　}　　if (!EmptyF(S))<b&g

66、t;　　{　　x = PopF(S);　　if (EmptyF(S)) //如果棧中只有一個(gè)值那一定是結(jié)果　　{　　return x;&l

67、t;/p>　　}　　}　　}　　void main()//主程序　　{

68、　　FStack s;　　char a[10];　　float b,c;　　char str1[50],str2[50]; //暫時(shí)存儲(chǔ)表達(dá)式　　char j='y';&l

69、t;p>　　cout<<" ***************************歡迎使用本計(jì)算器***************************"<<endl<<endl;　　haha:　　while(j=='Y'||j==

70、'y')　　{　　int i=0,m=0,n=0,k=0,l=0,q=0,p=0;　　cout<<" 請(qǐng)輸入一個(gè)以'='字符結(jié)束的中綴算術(shù)表達(dá)式："<<endl&l

71、t;<endl;　　cin.getline(str1,sizeof(str1));　　while(str1[i]!='\0')　　i++;　　if(str1[i-1]!='=')

72、;　　{　　cout<<"表達(dá)式錯(cuò)誤..請(qǐng)重新輸入.."<<endl<<endl;　　goto haha;　　}&l

73、t;b>　　i=0;　　while(str1[i]!='\0')　　{　　if(str1[i]=='0'&&str1[i-1]=='/')<

74、;b>　　{　　cout<<"表達(dá)式錯(cuò)誤..請(qǐng)重新輸入.."<<endl<<endl;　　goto haha;　　}　　i++;&l

75、t;/b>　　}　　i=0;　　while(str1[i]!='\0')　　{　　if(str

76、1[i]=='(')　　m++;　　if(str1[i]==')')　　n++;　　if(str1[i]=='[')<

77、p>　　k++;　　if(str1[i]==']')　　l++;　　if(str1[i]=='{')　　q++;<

78、/p>　　if(str1[i]=='}')　　p++;　　i++;　　}　　if(m!=n || k!=l ||

79、q!=p)　　{　　cout<<"表達(dá)式錯(cuò)誤..請(qǐng)重新輸入.."<<endl<<endl;　　goto haha;　　}

80、;　　Change(str1,str2); //處理結(jié)果　　cout<<"\n求值結(jié)果為： "<<str1<<Compute(str2)<<endl;　　cout<<"是否繼續(xù) ：(Y/N)"<<endl;</p

81、>　　cin>>j;　　cin.getline(str1,2);　　}　　cout<<endl<<" *********************

82、感謝使用本計(jì)算器*********************"<<endl;　　}　　五課程設(shè)計(jì)總結(jié)　　1 收獲　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，更

83、進(jìn)一步了解了棧的原理和應(yīng)用，同時(shí)也鍛煉了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在實(shí)際中的熟練運(yùn)用。　　2 心得體會(huì)　　在這次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問(wèn)題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書(shū)本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的，所以有些問(wèn)題要不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義

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