中缀表达式求值系统设计与实现

"该PPT主要讲解了如何构建一个中缀表达式求值系统，涉及数据结构中的栈应用，以及软件开发中的四则运算处理。报告由李宇轩、王伟东和刘煜鼎共同完成，主要内容包括主要子模块、菜单界面设计、中缀表达式的概念及其求值方法。" 在中缀表达式求值系统中，关键在于理解和利用双栈策略。一个栈用于存储操作数和中间结果（数字栈），另一个栈用于存储运算符（字符栈）。用户通过键盘输入表达式，以字符'#'作为输入结束标志。系统会通过一个数组存储整个表达式，然后调用特定的函数，如`Intresult()`，来计算表达式的值，并将结果存储在一个浮点类型的变量`result`中，最终输出`result`。 在计算过程中，首先初始化两个空栈。系统会逐个解析表达式中的字符，遇到数字时将其压入数字栈，遇到运算符则压入字符栈。中缀表达式的求值涉及运算符的优先级规则，例如括号具有最高的优先级，然后依次是乘法和除法，最后是加法和减法。在遇到右括号时，系统会回溯到相应的左括号，对括号内的表达式进行运算，将结果压回数字栈，同时移除左括号。 具体步骤如下： 1. 遇到左括号，压入字符栈。 2. 遇到数字，压入数字栈。 3. 遇到运算符，根据优先级规则处理。如果字符栈为空，直接压入；如果不为空，需要比较当前运算符与栈顶运算符的优先级。 4. 当遇到右括号，从字符栈顶部找到最近的左括号，执行括号内的运算，结果存入数字栈，左括号从栈中弹出。 5. 按照运算符的优先级顺序进行计算，直到表达式遍历完毕，最后数字栈顶部的元素即为表达式的值。 主要子模块包括： 1. 登录和注册功能，允许用户创建账户并保存计算历史。 2. 菜单界面，提供用户友好的交互方式，使用户能够选择不同操作，如输入新的表达式或查看历史记录。 3. 表达式计算模块，实现了中缀表达式的解析和求值算法，包括符号栈和数字栈的管理和运算符优先级判断。 在实际编程实现中，代码需要根据加、减、乘、除的运算规则处理运算符，确保正确地按照运算顺序进行计算。此外，还需考虑异常处理，例如无效的表达式输入、括号不匹配等问题，以确保系统的健壮性。通过这样的中缀表达式求值系统，用户可以方便地计算复杂的数学表达式，而无需深入了解编译器的内部工作原理。