数据结构课程设计:表达式计算与栈操作实现

需积分: 10 2 下载量 116 浏览量 更新于2024-11-23 收藏 6KB TXT 举报
"数据结构课程设计---表达式计算" 这篇资料是关于数据结构课程设计的一个实例,主要关注表达式计算。代码简洁明了,并且配有文字说明,方便理解。提供的C语言实现使用了顺序栈(SeqStack)来处理中缀表达式的计算。以下是详细的知识点解析: 1. **顺序栈(Sequential Stack)**: - 顺序栈是一种基于数组的数据结构,它在内存中连续存储元素。在本例中,`SeqStack` 结构定义了一个最大容量为 `MAXSIZE` 的栈,包含一个整型数组 `elem` 和一个表示栈顶位置的整型变量 `top`。 - `InitStack_Sq` 函数初始化栈,将栈顶设置为 -1,表示空栈。 - `Empty_Sq` 函数检查栈是否为空,如果 `top` 等于 -1,则返回 `TRUE`,表示栈为空。 - `Push_SeqStack` 函数向栈中添加元素,如果栈顶等于 `MAXSIZE-1`,表示栈满,返回 `OVERFLOW`;否则将元素压入栈顶并更新 `top`。 - `Pop_SeqStack` 函数弹出栈顶元素,如果栈为空,返回 `OVERFLOW`;否则将栈顶元素赋值给 `y` 并减小 `top`。 - `GetTop` 函数获取但不删除栈顶元素,如果栈为空,返回 `OVERFLOW`;否则将栈顶元素赋值给 `y`。 2. **表达式计算**: - 提供的代码用于处理中缀表达式的计算,如 `expr` 变量存储了待计算的表达式字符串。 - `In` 函数判断字符是否为运算符,包括基本算术运算符(+,-,*,/)和逻辑运算符(&,|,!)以及其他特殊符号。 - 在计算过程中,`OPTR` 和 `OPND` 分别代表操作符栈和操作数栈,用于实现中缀表达式到后缀表达式的转换和计算。 - `Outputint` 函数用于输出当前的栈状态,便于调试和理解计算过程。 3. **算法流程**: - 遍历输入的中缀表达式字符串 `expr`,根据字符类型(运算符或操作数)决定是否压入操作符栈或操作数栈。 - 当遇到运算符时,根据运算符的优先级与操作符栈顶的运算符进行比较,如果当前运算符优先级更高或栈为空,则将其压入 `OPTR`;否则,将 `OPTR` 的栈顶运算符弹出并与当前运算符合并(将结果压入 `OPND`),直到当前运算符能压入 `OPTR`。 - 对于数字,直接压入 `OPND`。 - 当遇到右括号 ')' 时,不断弹出 `OPTR` 的运算符并进行计算,直到遇到左括号 '(',并将结果压入 `OPND`。 - 最终,所有运算完成后,`OPND` 的栈顶元素即为表达式的结果。 这个设计实现了从中缀表达式到后缀表达式的转换,再通过后缀表达式计算结果,利用了栈的先进后出(LIFO)特性,是经典的“逆波兰表示法”(Reverse Polish Notation,RPN)计算方法。