基于栈的表达式求解与检查算法设计

本资源主要介绍了一项关于表达式求解的设计与实现项目。首先，设计课题的目标是构建一个程序，能够处理一维数组中的输入表达式，包括加、减、乘、除、单目减、乘方和括号等运算符。系统需要具备错误检查功能，例如检查括号是否配对、除数是否为零等问题。 需求分析阶段明确了几个关键点： 1. 输入的表达式将存储在一维数组中，用户通过键盘输入。 2. 表达式的合法性检查至关重要，遇到错误时应立即停止计算。 3. 使用栈作为主要的数据结构，栈的抽象数据类型（ADT）定义了初始化、判断栈空、获取栈顶元素、插入和删除栈顶元素等基础操作。 概要设计部分，主要涉及以下函数： - `StatusMatch(char* str)`: 匹配括号和字符范围，确保运算符的正确配对。 - `StatusInvolution(int a, int b)`: 用于乘方运算，输入两个整数a和b进行幂运算。 - `StatusPrecede(int a, int b)`: 优先级判断函数，处理运算符的优先级问题。 - `StatusCalculataExpression(char* str)`: 核心函数，输入合理的表达式字符串，利用操作数栈OPND和操作码栈OPTR进行求解，初始时将“#”压入栈中。 详细设计部分引入了C语言编程，使用了`stdio.h`, `stdlib.h`, `malloc.h`, `string.h`等库，定义了一些预处理器宏如OK1, ERROR0等来表示函数状态。栈的大小定义为STACK_INIT_SIZE100，可以通过STACKINCREMEN动态调整。 整个设计遵循递归下降解析器的思想，利用栈来管理操作符和操作数，逐步处理输入表达式，直到计算出结果。在这个过程中，需要不断根据输入字符和栈的状态执行相应的操作，比如检查括号匹配、计算乘方、执行运算等。在处理完所有合法的表达式后，程序会返回计算结果，否则返回错误代码或终止计算。这个项目旨在实现一个实用的表达式求解工具，适用于教育、编程训练或简单的计算器应用。