C++实现算术表达式求解器

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"运用C++求解算数表达式" 这篇资源是关于利用C++编程解决算术表达式求解的问题,主要涉及数据结构中的栈应用。在这个课程设计中,学生需要设计一个程序,该程序能接受用户输入的算术表达式,并通过特定的算法检查表达式的正确性,进行计算,并输出最终结果。 设计内容分为以下几个部分: 1. 输入算术表达式:用户通过键盘输入算术表达式,如"2 + 3 * (4 - 1)"。 2. 使用栈来处理表达式:栈是一种重要的数据结构,适用于处理具有运算顺序的表达式。在这里,两个栈被创建,一个用于存储运算符,另一个用于存储操作数(数字)。 3. 格式验证:程序会按照从左到右的顺序检查表达式,如果发现运算符之间的错误,例如两个小数点相邻,会提示错误并要求重新输入。 4. 错误处理:对于无效的表达式,程序会给出相应的错误提示。 5. 运算与结果:根据运算符的优先级(括号 > 乘法/除法 > 加法/减法)进行计算,遇到括号先计算括号内的表达式。计算结果会被存储为浮点数并输出。 在程序设计中,有以下几个关键步骤: 1. 栈的初始化:创建两个栈,一个用于运算符,一个用于数字,然后对栈进行初始化。 2. 符号处理:输入的字符如果是运算符,需要检查它是否符合规则,例如不能有两个运算符连续,也不能在没有匹配的括号的情况下出现右括号。 3. 数字处理:如果输入的是数字,程序会根据后续的数字字符合并成一个浮点数,然后压入数字栈。 4. 运算执行:当遇到运算符时,会弹出栈顶的运算符和数字进行运算,如加、减、乘、除,并根据运算优先级和括号规则处理。 5. 结果输出:当遇到等于号('=')时,数字栈中的顶部元素就是表达式的结果,将其输出。 实验步骤通常包括编写代码、编译、调试和测试。在调试阶段,需要确保程序能正确处理各种有效和无效的算术表达式,包括括号的嵌套、运算符的优先级和正确的数字处理。测试阶段则需要对多种不同类型的算术表达式进行验证,确保程序的准确性和健壮性。 程序所用到的函数可能包括栈的压入(push)、弹出(pop)、检查是否为空(isEmpty)等基本操作,以及执行运算的自定义函数(如Execute),这个函数可能接收浮点数和运算符作为参数,返回运算结果。 总结来说,这是一个基于C++的数据结构课程设计项目,旨在让学生掌握如何使用栈来解析和计算算术表达式,同时培养他们在实际编程中处理错误和边界条件的能力。