面向对象设计：计算算术表达式运算与Stack应用

面向对象课程设计报告聚焦于计算算术运算表达式，该报告详细阐述了一个完整的解决方案，包括程序设计、类结构、算法流程和运行分析。以下是核心知识点的详细解读： 1. 题目内容与设计要求： - 项目主题是计算算术运算表达式，具体任务是解析字符串中的算术运算，例如"(3+22)*3"，首先计算括号内的部分（3+22），然后进行乘法运算。 - 设计要求包括使用Stack类进行栈操作，用于存储运算符和操作数；以及Calculate类，负责执行计算逻辑，包括提取运算符、优先级判断、加减乘除运算，并将结果合并到最终表达式。 2. 总体设计： - 总体功能框图展示了程序的基本工作流程：输入的算术表达式经过字符类型转换，优先级通过栈进行处理，根据运算符的级别进行运算，最后得出结果。 - Stack类主要用于实现栈的数据结构，包含基本的栈操作，如初始化、销毁、清空栈、检查栈是否为空、获取栈顶元素以及入栈和出栈操作。 - Calculate类是核心计算模块，它维护一个栈，通过一系列函数来执行计算逻辑：从输入的字符串中提取运算符和操作数，判断运算符类型和优先级，执行相应的算术运算，并将结果返回。 3. 程序清单及注释： - 程序主要包括Stack类和Calculate类的定义，如Stack类的构造函数、析构函数等。Calculate类的成员函数如`bool Push(double e)`用于将数据推入栈，`bool Pop()`用于弹出栈顶元素，`double Calculate()`方法执行实际的运算。 4. 运行结果与分析： - 提供了运行示例，展示了程序如何处理输入的算术表达式，例如在给定的示例中，程序会首先计算(3+22)，然后计算25*3，输出最终结果75。 5. 总结： - 报告总结了整个设计过程，强调了面向对象编程在解决算术表达式问题中的优势，如代码的可维护性和复用性。 6. 参考文献： - 最后可能列出了一些在设计过程中参考的教材、技术文档或研究资料，为理解设计提供了理论支持。 通过这份报告，学生可以学习到如何运用面向对象的方法设计和实现一个能够处理算术表达式的系统，包括数据结构的选择（栈）、算法的实现（优先级队列、递归或迭代）以及代码的组织和注释。同时，报告也展示了实际编程中的问题分解和解决策略。