在"用堆栈实现表达式的求解.pdf"文档中,主要探讨了如何利用堆栈数据结构来解决计算表达式的问题。该任务的核心目标是设计和实现一个程序,能够处理包含四种基本算术运算(如加减乘除)的表达式,同时考虑到运算符的优先级。实验者参考了教材提供的ALG00304算法,通过构建两个工作栈:一个OPTR用于存储运算符,另一个OPND用于存储操作数或运算结果。
在程序设计中,遇到的关键步骤如下:
1. 实现过程:
- 定义操作数栈OPND为空,以特殊字符"#"作为运算符栈OPTR的栈底元素。
- 遍历输入的表达式,对于每个字符:
- 如果是操作数,将其压入OPND栈。
- 若是运算符,与OPTR栈顶运算符比较优先级:
- 若当前运算符优先级更高,弹出OPTR栈中的运算符并执行相应的运算(借助Operate函数)。
- 将当前运算符压入OPTR栈。
- 当OPTR栈的栈顶元素和当前字符均为"#"时,表示表达式已解析完毕。
2. 数据与结果验证:
- 作者使用了10组数据进行测试,其中包括5组非法数据和5组合法数据,以检验程序的健壮性。在处理非法数据时,程序应能识别并处理错误,例如非法字符或缺少必要的运算符。
- 对于合法数据,程序应能得到预期结果。如果实际结果与预想不符,可能是因为运算符优先级理解有误、数据转换错误或其他逻辑问题,需要分析具体原因并修复。
3. 改进与疑问:
- 可能的改进点包括优化运算符的优先级判断,提高算法效率;或者增加错误处理机制,使程序在遇到未预期的情况时能给出更明确的反馈。
- 在实验过程中,作者可能会对某些概念或实现细节有疑问,例如栈的操作原理、atof函数的正确使用等,这些问题可能在报告中有所体现。
总结来说,这个实验旨在让学生掌握堆栈在处理表达式求值中的应用,锻炼他们理解运算符优先级、数据结构操作以及编程解决问题的能力。通过实际操作和报告撰写,学生不仅加深了对C语言和数据结构的理解,还提高了分析和调试程序的能力。