中缀表达式求值：算法与栈在计算机中的应用

本课程设计报告以"数据结构"为主题，针对通信工程专业的学生，具体聚焦于中缀算术表达式求值的实现。中缀表达式，如8+5*(7-3)，在人类的数学运算中，遵循特定的运算顺序规则，即先括号内，后乘除，最后加减。然而，计算机处理这样的表达式需要借助数据结构中的栈技术。设计的核心步骤是将输入的中缀表达式转换为后缀表达式（也称逆波兰表示法），后缀表达式的特点是运算符位于其操作数之后，便于利用栈来依次执行。 首先，设计任务要求编写程序，用户能够通过键盘输入中缀算术表达式，程序需根据算术符的优先级，遵循自左向右的运算顺序，结合栈的特性，逐步计算表达式的值。设计过程中，不仅要实现表达式的求值，还要展示运算符栈、操作数栈以及输入字符的处理过程，以便理解算法的工作原理。 课题二探讨的是迷宫探索，涉及到二维数组的使用来表示迷宫，其中白色代表可通行区域，蓝色代表墙壁。设计了两种运行模式：人工探索和自动探索。人工探索依赖于用户的按键操作，自动探索则通过递归算法遍历迷宫路径。这展示了数据结构在路径搜索问题中的应用。 课题三涉及经典的汉诺塔问题，目标是将一系列盘子从一个柱子移动到另一个柱子，同时保持较小的盘子在较大的盘子之上。设计包括人工控制演示和自动运行演示两种模式，自动化演示还需考虑输入的速度参数。无论是手动还是自动，都需要清晰地展示每一步的移动过程。 通过这三个课题，学生不仅能够巩固数据结构的基础知识，如栈的运用，还能提升算法设计和问题解决能力，锻炼编程实战技巧。整个设计过程既理论结合实践，又注重培养学生的实际操作和逻辑思维能力。