东北大学信息学院：十进制整数四则运算计算器设计报告

"该文档是东北大学信息科学与工程学院数据结构课程设计报告，主题是构建一个十进制整数四则运算计算器。学生需要根据输入的四则运算表达式字符串，生成相应的二叉树，并通过后序遍历计算出结果。设计要求包括使用二叉树和栈等数据结构，实现表达式字符串到二叉树的转换，以及对二叉树进行后序遍历求值。此外，还鼓励加入复数运算和额外的完善性功能。报告包含了需求分析、方案设计、实现、测试与调试、课题总结等内容，详细记录了每个组员的设计与测试过程。" 这篇文档涉及的知识点主要集中在以下几个方面： 1. **数据结构**： - **二叉树**：二叉树是一种常用的数据结构，用于表示具有层次关系的数据。在这个项目中，二叉树被用来表示数学表达式，其中叶子节点通常代表操作数，内部节点代表运算符。 - **栈**：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，常用于处理嵌套括号或运算符优先级的问题。在四则运算中，栈可以用来存储待处理的运算符，确保正确执行运算顺序。 2. **算法**： - **表达式解析**：将输入的字符串转换为二叉树的过程，通常涉及扫描字符串，识别操作符和操作数，并构造相应结构。 - **后序遍历（Postorder Traversal）**：在二叉树的遍历方法中，后序遍历先访问左子树，然后访问右子树，最后访问根节点。这种遍历方式非常适合用于计算表达式，因为可以确保先处理子表达式，再处理父表达式，符合运算的顺序规则。 3. **程序设计**： - **功能设计**：报告中提到了总体功能设计，包括输入处理、表达式树的构建、计算逻辑和可能的扩展功能，如复数运算。 - **接口设计**：用户界面设计是系统的重要组成部分，它决定了用户如何输入表达式和查看结果。 4. **软件工程**： - **需求分析**：包括课题调研和用户需求分析，是软件开发的第一步，确定了系统的目标和预期功能。 - **测试与调试**：每个组员都负责一部分测试工作，以确保程序的正确性和性能，组装与系统测试则检查整个系统的集成效果。 5. **团队协作**：报告中强调了团队成员的分工合作，每个人都负责不同的设计和测试部分，反映了团队协作在软件开发中的重要性。 这个课程设计项目涵盖了计算机科学基础中的关键概念，如数据结构、算法和软件工程实践，对于学习计算机科学的学生来说，是一个很好的实践和理论结合的实例。