双栈算术符优先表达式求值过程演示

本项目旨在设计一个程序，通过算术符优先法实现对不含变量的整数表达式的求值。该程序的主要功能是以字符序列的形式接收用户输入的表达式，如 "2*（3+4）"，并依据教科书表3.1中的运算符优先级规则进行计算。表达式的特点包括仅包含加减乘除取模以及括号，特殊字符 '#' 表示表达式的结束。 程序设计分为两部分：需求分析和概要设计。在需求分析阶段，关键点包括： 1. 输入要求：用户需要输入一个语法正确的整数表达式，不包含变量，只允许使用运算符 '+', '-', '*', '/', '%', '(', ')', '#'。 2. 输出格式：程序将输出完整的表达式及其求值结果，如 "2*（3+4）=14"。 在概要设计中，采用了两个工作栈来实现算符优先算法。一个是运算符栈 OPTR，用于存储运算符，另一个是运算数栈 OPND，用于存储操作数或运算结果。具体步骤如下： - 初始化：操作数栈清空，将'#'作为运算符栈的栈底元素。 - 读取表达式：循环读取每个字符，若遇到操作数则压入 OPND 栈，若遇到运算符，则与 OPTR 栈顶运算符比较优先级。如果当前运算符优先级更高，就弹出 OPTR 栈顶运算符并与 OPND 栈顶的运算数结合；否则保留当前运算符继续处理后续字符。 - 重复以上过程，直到遇到 '#' 或者 OPTR 栈为空，此时认为表达式求值完毕。 同时，还定义了栈的抽象数据类型（ADT），包括数据对象、数据关系以及基本操作，如初始化栈、获取栈顶元素、插入元素、删除元素、运算符转换和判断字符是否为运算符等。 在算法设计中，关键的判断函数 `Precede(c1, c2)` 负责比较两个运算符的优先级，返回优先级较高的那个。通过这些操作，程序能够确保按照正确的顺序执行运算，最终得到表达式的正确结果。 这个项目不仅锻炼了学生在数据结构中的栈操作技能，也让他们理解了如何运用算法来解决实际问题，特别是表达式求值这类基础但重要的计算机科学任务。通过这个设计，学生可以加深对算术符优先算法的理解，提高编程实践能力。