"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。