数据结构课程设计：计算器实现与错误处理

"该资源是一个数据结构毕业课程设计项目，主要内容是开发一个计算器程序，能够处理不含变量的中缀表达式，支持加、减、乘、除、取模及括号操作。程序需要检查表达式的正确性，并能输出正确结果或错误信息。设计中运用了堆栈数据结构来实现中缀表达式到后缀表达式的转换，进而计算表达式的结果。" 在这个课程设计中，涉及的主要知识点包括： 1. **数据结构**：堆栈是解决这个问题的关键数据结构。堆栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构，适用于处理括号匹配和运算符优先级的问题。在这里，堆栈用于存储运算符，以便在遇到新的运算符时根据优先级进行处理。 2. **算法**：中缀表达式到后缀表达式（逆波兰表示法）的转换算法是解决计算问题的基础。这个转换过程涉及到对运算符优先级的判断和处理，以及对左括号和右括号的管理。当遇到数字、小数点和合法运算符时，算法有不同的处理策略。 - **数字和小数点**：直接添加到输出的后缀表达式中。 - **合法运算符**：根据优先级规则，与栈顶运算符比较，如果当前运算符优先级更高或者栈为空，直接添加到输出；否则，将栈顶运算符弹出并添加到输出，直到找到优先级低于或等于当前运算符的栈顶运算符，然后将当前运算符压栈。 - **左括号**：直接压入堆栈。 - **右括号**：遇到右括号时，不断弹出栈顶运算符并添加到输出，直到遇到左括号为止，左括号也一起弹出。 3. **错误处理**：程序需要能够识别和处理各种输入错误，如括号不匹配、非法字符、操作符位置错误以及求余操作符两边非整数等。这要求在解析和计算过程中加入适当的错误检测机制。 4. **后缀表达式计算**：后缀表达式计算相对简单，只需要遍历后缀表达式，遇到数字时压栈，遇到运算符时取出栈顶的两个数值进行运算并将结果压回栈。最后，栈中的唯一元素就是表达式的结果。 5. **表达式正确性检验**：在进行计算之前，程序需要先检查输入的中缀表达式是否合法，即所有括号都正确配对，运算符和操作数的位置符合语法规则，且不包含非法字符。 通过这个课程设计，学生可以深入理解数据结构（尤其是堆栈）的应用，掌握中缀到后缀表达式转换的算法，以及错误处理和表达式计算的方法，这些都是计算机科学中基础且重要的技能。