代码没有按照老师给定的函数,逻辑比较混乱,变量名不规范;
优点是运用的库较少,内置函数较少,易懂。
题目如下:
课程名称:数据结构
实验目的:
1.掌握栈的定义及实现;
2.掌握利用栈求解算术表达式的方法。
实验要求:
1、 使用链式存储结构完成栈的各种基本操作;
2、 补充完成In(c), Preced(t1,t2),Operate(a,theta,b)三个函数。
实验题目:栈的基本操作及其应用
实验过程:
1、通过修改完善教材中的算法3.4,利用栈来实现算术表达式求值的算法。对算法3.4中调用的几个函数要给出其实现过程:
(1) 函数In(c):判断c是否为运算符;
(2) 函数Precede(t1,t2):判断运算符t1和t2的优先级;
(3) 函数Operate(a,theta,b):对a和b进行二元运算theta。
2、程序运行时,输入合法的算术表达式(中间值及最终结果要在0~9之间,可以包括加减乘除和括号),便可输出相应的计算结果。如下图:
实验提示:(仅供参考,每个函数的具体实现可以有多种方法,希望有创新)
1. 将栈的定义和实现单独保存在头文件“stack.h”中,然后在表达式求值的源程序中包含此头文件(即#include“stack.h”)。
2.表达式求值源程序的具体实现
(1) 主函数如下:
void main()
{
Printf(“请输入算术表达式,并以#结束.\n”);
Printf(“the result of expression is:%d\n”,EvaluateExpression());
}
(2) 函数EvaluateExpression的实现见算法3.22
(3) 函数In(c)的实现可以采用以下方式:
Status In(SElemType c)// 应在前面有定义typedef char SElemType;
{ // 判断c是否为运算符
switch(c)
{
case'+':return TRUE;
……//补充完整
default:return FALSE;
}
}
(4) 函数Precede(t1,t2)的实现可以采用以下形式:
SElemType Precede(SElemType t1,SElemType t2)
{ //根据教材表3.1,判断两个运算符的优先关系
SElemType f;
switch(t2)
{
case '+':
case '-':if(t1=='('||t1=='#')
f='<';
else
f='>';
break;
……//补充完整
}
return f;
}
(5) 函数Operate(a,theta,b)的实现可以采用以下方式:
SElemType Operate(SElemType a,SElemType theta,SElemType b)
{
SElemType c;
a=a-48;
b=b-48;
switch(theta)
{
case'+':c=a+b+48;
break;
……//补充完整
}
return c;
}
选做内容:进一步改进,使表达式的中间值及最终结果不局限于0~9之间的个位数。(如果完成要在实验报告中注明),如下图:
实验结果:
输入:2*(4-1)+8
输出:14
该程序能够完成个位数的四则运算。
实验分析:
1.栈的操作的特点;
2.列举调试运行过程中出现的错误并分析原因。
要求:
(1) 程序要添加适当的注释,程序的书写要采用缩进格式。
(2) 程序要具在一定的健壮性,即当输入数据非法时,程序也能适当地做出反应。
(3) 程序要做到界面友好,在程序运行时用户可以根据相应的提示信息进行操作。
(4) 上传源程序到课堂派。顺序表的源程序保存为calculator.cp
代码如下:
#include<stdio.h>
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef char ElemType;
typedef int Status;
//定义存放运算符的栈
typedef struct StackNode1
{
ElemType data;
struct StackNode1 *next;
}StackNode1,*LinkStack1;
//定义存放运算数的栈
typedef struct StackNode2
{
ElemType data;
struct StackNode2 *next;
}StackNode2,*LinkStack2;
//初始化运算符的栈
Status InitStack_S1(LinkStack1 &S1)
{
S1=NULL;
return OK;
}
//初始化运算数的栈
Status InitStack_S2(LinkStack2 &S2)
{
S2=NULL;
return OK;
}
//运算符进栈操作
Status Push_S1(LinkStack1 &S1,ElemType e)
{
LinkStack1 p;
p=new StackNode1;
p->data=e;
p->next=S1;
S1=p;
return OK;
}
//运算数进栈操作
Status Push_S2(LinkStack2 &S2,ElemType e)
{
LinkStack2 p;
p=new StackNode2;
p->data=e;
p->next=S2;
S2=p;
return OK;
}
//运算符出栈操作
ElemType Get_S1(LinkStack1 &S1)
{
if(S1==NULL) return ERROR;
LinkStack1 p;
p=S1;
S1=S1->next;
return p->data;
}
//运算数出栈操作
ElemType Get_S2(LinkStack2 &S2)
{
if(S2==NULL) return ERROR;
LinkStack2 p;
p=S2;
S2=S2->next;
return p->data;
}
//删除运算符栈顶元素操作
Status Pop_S1(LinkStack1 &S1)
{
LinkStack1 p;
p=S1;
S1=S1->next;
delete p;
return OK;
}
//判断是否为运算符
Status If(char a)
{
if((a=='+')||(a=='-')||(a=='*')||(a=='/')||(a=='(')||(a==')')||(a=='#'))
{
return OK;
}
else
{
return ERROR;
}
}
//比较运算符优先级
ElemType Compare(char a,char b)
{
int a1;
int b1;
char m;
char c[7][7]=
{
{'>','>','<','<','<','>','>'},
{'>','>','<','<','<','>','>'},
{'>','>','>','>','<','>','>'},
{'>','>','>','>','<','>','>'},
{'<','<','<','<','<','=','0'},
{'>','>','>','>','0','>','>'},
{'<','<','<','<','<','0','1'}
};
switch(a)
{
case '+':
a1=0;
break;
case '-':
a1=1;
break;
case '*':
a1=2;
break;
case '/':
a1=3;
break;
case '(':
a1=4;
break;
case ')':
a1=5;
break;
case '#':
a1=6;
break;
}
switch(b)
{
case '+':
b1=0;
break;
case '-':
b1=1;
break;
case '*':
b1=2;
break;
case '/':
b1=3;
break;
case '(':
b1=4;
break;
case ')':
b1=5;
break;
case '#':
b1=6;
break;
}
m=c[a1][b1];
return m;
}
//计算函数
ElemType Cacluate(char c1,char c2,char c3)
{
int result;
int a;
int b;
a=(int)(c2-'0');
b=(int)(c3-'0');
// printf("检验计算函数是否转换成功为int型:%d\n",a);
// printf("检验计算函数是否转换成功为int型:%d\n",b);
switch(c1)
{
case '+':
result=a+b;
break;
case '-':
result=a-b;
break;
case '*':
result=a*b;
break;
case '/':
result=a/b;
break;
}
result=result+'0';
return result;
}
int main()
{
LinkStack1 S1;
LinkStack2 S2;
char s[20]; //储存表达式的字符数组
int a;
int i=0;
char r1;
char r2;
char result; //结果
char cacluate1,cacluate2,cacluate3; //传入计算函数的三个字符变量
S1=new StackNode1;
S2=new StackNode2;
InitStack_S1(S1);InitStack_S2(S2);
printf("请输入表达式(以'#'结束):");
scanf("%s",&s);
Push_S1(S1,'#');
Push_S2(S2,'1');
while(1)
{
a=If(s[i]);
if(a==1)
{
//如果是运算符时,进行判断
r1=Compare(S1->data,s[i]);
//若新准备进栈的运算符优先级低时,将栈顶运算符取出并进行计算,
//栈顶向下移,不进行i++判断下一个字符
if(r1=='>')
{
cacluate1=Get_S1(S1);
cacluate2=Get_S2(S2);
cacluate3=Get_S2(S2);
r2=Cacluate(cacluate1,cacluate3,cacluate2);
Push_S2(S2,r2);
}
//若新准备进栈的运算符优先级高时,进栈,判断下一个字符
if(r1=='<')
{
Push_S1(S1,s[i]);
i++;
}
//括号相遇时,将左括号弹出栈,并且跳过右括号
if(r1=='=')
{
Pop_S1(S1);
i++;
}
if(r1=='0')
{
printf("您输入的表达式有错误!");
break;
}
//最后两个#号相遇时,取得栈2的结果
if(r1=='1')
{
result=S2->data;
break;
}
}
//运算数时,直接进入栈2
else
{
Push_S2(S2,s[i]);
i++;
}
}
result=(int)result-'0';
printf("结果是:%d",result);
return 0;
}
收获:
1.C语言中如果想把一个整型通过字符型过渡时可进行如下操作:
a=a-'0'; //将a转换为距离字符'0'a个ascii单位的字符
a=(int)a-'0'; //需要用时再转换为整型
2.C语言中可以把0-9的字符型直接转换为整型,操作参考1
a=(int)(a-'0');