C语言数据结构:表达式求值设计与实现

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在数据结构的课程设计中,冯焕辉同学针对电信072班的一份表达式求值项目完成了详细的规划。这个项目的目标是设计一个C语言程序,能够根据用户输入的数学表达式,利用栈数据结构(包括运算符栈和操作数栈)以及算符优先级方法来求解表达式的值。以下是关键知识点的详细阐述: 1. **需求分析** - 程序的主要功能是接收用户输入的数学表达式,包括0-9的数字、加号(+), 减号(-), 乘号(*), 和除号(/)等基本运算符。 - 输入需要符合特定格式,例如:数字-运算符-数字...,并且程序会检查输入的合法性。 - 程序执行时会显示提示信息,请求用户输入表达式,结束后给出运行结果。 - 测试数据仅限于指定范围内的数字和运算符。 2. **概要设计** - 程序采用模块化设计,包括主程序模块、栈操作模块、优先级比较模块和运算模块。 - 主程序模块负责初始化变量、调用其他函数并处理输入输出。 - 栈操作模块包括栈的创建、初始化、入栈和出栈操作,用于存储运算符和操作数。 - 优先级比较模块通过运算符优先级矩阵来确定操作的顺序。 - 运算模块依据运算符的优先级对栈中的运算数进行相应的计算。 3. **详细设计** - 定义了数据类型,如`datatype`结构体表示表达式的运算符和数字的对应关系,`SeqStack`和`nSeqStack`分别表示运算符栈和操作数栈,它们都是基于字符数组和整数数组的栈结构。 - 主模块的伪代码展示了程序的基本流程,如读取输入字符、判断是否为运算符或数字,如果是数字则将其转换为十进制,然后根据运算符类型进行相应处理,直到遇到结束符为止。 总结起来,冯焕辉同学的课程设计项目是运用C语言实现一个能够解析并计算简单数学表达式的程序,其中的关键技术是利用栈来存储和管理运算符和操作数,通过优先级比较确保计算的正确性。整个设计过程遵循了明确的需求分析和结构化的模块设计,使得程序易于理解和维护。