中缀表达式求值：栈的应用与算法实现

本实验报告旨在探讨数据结构在中缀表达式求值中的应用，通过编写C语言程序实现从键盘输入的中缀表达式计算结果。实验涉及到的主要知识点包括： 1. 数据结构基础：使用栈来处理中缀表达式，利用两个栈，一个为数据栈（存储操作数，如`stack_Num`），用于存放整数值；另一个为操作符栈（如`stack_OP`），用于存储运算符。栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构，非常适合解决表达式求值问题，因为运算符的优先级处理可以通过栈来实现。 2. 基本要求：实现`+`, `-`, `*`, `/`这四个二元运算符，以及括号`(`和`)`。操作数范围限制在0至9之间，仅处理整数运算，且结果不考虑小数部分，只保留整数商。 3. 提高要求：除了基本要求外，还需要增加`+`和`-`的一元运算符功能，允许操作数为任意整型值（不超过`int`类型的表示范围）。同时，处理整数除法时，确保结果只保留整数商，舍弃余数。 4. 算法设计：核心算法是对输入的中缀表达式进行遍历，遇到数字时压入数据栈，遇到操作符时与操作符栈顶元素比较优先级。如果当前操作符优先级高于栈顶，就弹出栈顶操作符直到找到优先级较低的操作符或栈为空，然后将当前操作符压入栈。遇到左括号`(`则压入栈，遇到右括号`)`则计算括号内的表达式值。 5. 输入/输出设计：用户从键盘输入中缀表达式，输入以`=`结束，程序计算并直接输出结果。使用`scanf`函数读取输入，`printf`函数输出计算结果。 6. 编程实践：使用Visual Studio Code作为开发环境，C语言实现程序逻辑，利用`malloc`和`free`进行动态内存管理，`scanf`和`printf`进行输入输出，遵循C/C++风格的代码注释。 7. 函数设计：定义了初始化栈的函数`Init()`，数字压栈的函数`Push()`，获取并查看操作符栈顶元素的函数`GetTop()`，以及用于处理栈元素的`Pop()`函数。 整个实验通过实际操作，使学生掌握如何运用栈的数据结构特性来解决中缀表达式求值问题，锻炼了编程能力和对数据结构的理解。