树和二叉树——数据结构实验报告.doc

实习报告 题目：编写一个实现基于二叉树表示的算术表达式Expression操作程序 班级： 姓名： 学号： 完成日期// 需求分析 算术表达式Expression内可以含有变量（a～z）、常量（0～9）和二元算术符（+,-,*,/,∧（乘幂））。实现以下操作： （1）ReadExpr(E)――以字符序列的形式输入语法正确的前缀表达式并构造表达式E。 （2）WriteExpr(E)――用带括号的中缀表达式输出表达式E。 （3）Assign(V，c)――实现对变量V的赋值（V=c），变量的初值为0。 （4）Value(E)――对算术表达式E求值。 （5）CompoundExpr(p,E1,E2)――构造一个新的复合表达式（E1）p（E2）。 概要设计 1、数据类型的声明： 在这个课程设计中，采用了链表二叉树的存储结构，以及两个顺序栈的辅助存储结构 /*头文件以及存储结构*/ #includestdio.h #includeconio.h #includestdlib.h #includestring.h #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW 0 typedef int Status; 2、表达式的抽象数据类型定义 ADT Expression{ 数据对象D：D是具有数值的常量C和没有数值的变量V； 数据关系：R={(V或者C)P(V或者C)|V,C∈D, (V或者C)P(V或者C)表示由运算符P结合起来的表达式E} 基本操作： Status Input_Expr(string,flag) 操作结果：以字符序列的形式输入语法正确的前缀表达式，保存到字符串string； 参数flag表示输出的提示信息是什么，输入成功返回OK，否则，返回ERROR。 void judge_value(E,string,i) 初始条件：树E存在，表达式的前缀字符串string存在； 操作结果：判断字符string[i]，如果是0-9常量之间，二叉树结点E存为整型；否则，存为字符型。 Status ReadExpr(E,exprstring) 初始条件：表达式的前缀形式字符串exprstring存在； 操作结果：以正确的前缀表示式exprstring并构造表达式E，构造成功，返回OK，否则返回ERROR。 Status Pri_Compare(c1,c2) 初始条件：c1和c2是字符； 操作结果：如果两个字符是运算符，比较两个运算符的优先级，c1比c2优先，返回OK，否则返回ERROR。 void WriteExpr(E) 初始条件：表达式E存在； 操作条件：用带括弧的中缀表达式输入表达式E。 void Assign(E,V,c,flag) 初始条件：表达式E存在，flag为标志是否有赋值过； 操作结果：实现对表达式E中的所有变量V的赋值(V=c)。 long Operate(opr1,opr,opr2) 初始条件：操作数opr1和操作数opr2以及操作运算符opr; 操作结果：运算符运算求值，参数opr1,opr2为常量，opr为运算符，根据不同的运算符，实现不同的运算，返回运算结果。 Status Check(E) 初始条件：表达式E存在； 操作结果：检查表达式E是否还存在没有赋值的变量，以便求算数表达式E的值。 long Value(E) 初始条件：表达式E存在； 操作结果：对算术表达式求值，返回求到的结果。 void CompoundExpr(P,E1,E2) 初始条件：表达式E1和E2存在； 操作条件：构造一个新的复合表达式(E1)P(E2)。 Status Read_Inorder_Expr(string,pre_expr) 操作结果：以表达式的原书写形式输入，表达式的原书写形式字符串string变为字符串pre_expr，后调用reversal_string()函数反转得到前缀表达式pre_expr。得到正确的前缀表达式返回OK，否则，返回ERROR。 void MergeConst(E) 操作结果：常数合并操作，合并表达式E中所有常数运算。 }ADT Expression 3、整体设计 1、顺序栈的基本操作： 对于栈SqStack: Status InitStack(SqStack *S) /* 构造一个空栈S */ Status StackEmpty(SqStack S) /* 若栈S为空栈，则返回TRUE，否则返回FALSE */ Status Push(SqStack *S,SElemType e) /* 插入元素e为新的栈顶元素 */ Status Pop(Sq