C语言运算符求值实践：数据结构课程设计的关键

C语言运算符是编程中不可或缺的部分，它在执行算术和逻辑操作时扮演着核心角色。本设计旨在通过《数据结构课程设计》项目，让学生将理论知识应用于实际问题解决，特别是针对数据结构的理解和编程技巧的提升。设计要求处理的是不含变量的整数或实数算术四则混合运算表达式求值，包括加、减、乘、除、括号运算，以及错误处理。 设计过程主要包括以下几个步骤： 1. **设计目的**：目标是结合理论与实践，让学生理解数据结构如何在实际问题中组织数据，如何将现实世界的数学问题转化为计算机可处理的形式。同时，这也是一次对先前学习的程序设计语言和数据结构知识的综合运用和复习。 2. **设计要求**：系统需接收用户输入的算术表达式，正确计算并返回结果。对于优先级较高的运算符，如括号内的运算，应先执行。此外，必须处理无效或异常的输入，提供清晰的错误提示。 3. **设计方案**：采用栈数据结构进行表达式求值。利用顺序栈存储操作数和运算符，一个栈（OPF）负责运算符，另一个栈（OPS）存放操作数或中间结果。通过递归地处理输入表达式，遵循左括号优先的策略，确保正确执行运算。 4. **设计内容**： - **需求分析**：程序的核心功能是计算表达式的值，并支持小学作业批改及科学计算中大数的处理。 - **概要设计**：涉及创建链栈（LinkStack），其中包含字符型数字字符，支持初始化栈、判断栈是否为空等基本操作。此外，还需要实现一个处理表达式求值的函数，该函数逐个处理输入的字符，根据运算符的优先级规则调整栈的操作。 具体实现时，可能涉及到以下步骤： - 初始化栈（OPS和OPF） - 读取用户输入，区分操作数和运算符 - 当遇到运算符时，检查其优先级并与栈顶运算符进行比较 - 根据优先级规则执行相应操作（如将运算符出栈，进行运算，将结果入栈） - 重复以上步骤，直到遇到结束标志（通常为“#”）或遇到无法处理的错误 这个设计项目着重于C语言中运算符的运用，以及如何通过栈的数据结构巧妙地实现算术表达式的求值算法，强化了学生的程序设计和数据结构理论知识的实际应用能力。