C++数据结构：算术表达式求值与栈结构应用

本篇C++数据结构课程设计报告聚焦于一个实际应用问题——算术表达式求值。该课程属于计算机科学系，由14计科2班的学生完成，学号未提供，指导教师为萧锦辉，完成于2015学年第一学期，且取得了87分的成绩。设计题目要求设计一个程序，能够处理单目运算符（+、-），并具备基本的错误检查功能，即能判断输入表达式的正确性，并在遇到错误时给出相应提示。 核心知识点包括： 1. 需求分析与功能设计： - 需求分析阶段，主要关注的是确保程序可以准确地解析和执行算术表达式，支持加减运算。 - 功能设计上，关键在于实现两个栈结构：操作符栈和操作数栈，分别用于存储运算符和操作数。通过这些栈，程序可以遵循正确的运算符优先级规则进行计算。 2. 算法与数据结构： - 使用栈（Stack）作为主要的数据结构来解决这个问题。操作符栈用于存储遇到的操作符，当遇到一个操作符时，先将其推入栈中；遇到操作数时，从栈顶取出操作符，进行计算，然后将结果和新的操作数一同压入操作数栈。这个过程会一直持续到遇到右括号或输入结束。 - 计算器类模板的设计，它可能包含了执行运算的方法，根据操作符优先级决定何时进行计算。 3. 输入/输出设计： - 输入设计部分，程序从用户输入的字符串流中逐个读取字符，通过判断字符类型来区分数字和运算符。 - 输出设计则涉及对结果的正确展示，包括错误提示信息和最终计算结果。 4. 代码结构与注释： - 提供的代码片段展示了标准的C++编程习惯，如`#pragma once`用于预编译宏，`#include`语句包含了必要的库，如`stdio.h`, `iostream`, 和自定义的`__UTILITY_H__`，其中包含了常用的C++库函数，如字符串操作、流操作、数学函数等。 5. IDE集成： - 源程序的注释表明使用了Visual Studio的环境，如`#ifdef MSC_VER`检查编译器版本，针对不同的版本引入不同的标准库。 总结来说，这份课程设计报告深入剖析了如何运用C++的数据结构，特别是栈，来解决实际的算术表达式求值问题，同时也展示了C++编程中的基本语法、函数库使用和错误处理技巧。通过这个项目，学生不仅巩固了数据结构的知识，也提高了编程实践能力。