计算机实习报告-样本1-表达式计算..doc

计算机实习报告 面向过程编程 用C语言求解实际问题 班级： 学号： 姓名： 实习时间：2011年7月4日-7月15日  一、问题描述 基础类第40个任务——简单表达式计算：编程完成10进制以内数据四则运算（+、-、*、/）表达式的计算。 二、需求分析 （这一部分主要是确定要做什么，以及问题的边界。如下例所示，完成带括号的10以内的数据四则运算，不支持单目运算。具体来说，就是给出程序的基本功能和性能，设计问题的输入/输出） 表达式计算任务的功能是： （1）读入表达式。假设整个表达式为字符串，且按从左到右顺序读入，在读入的时候逐步分析读入的内容是数据，还是运算符； （2）计算表达式。假设表达式的计算规则是： （a）参与运算的数字仅为’0’~’9’； （b）不支持单目运算，即不允许有负数参与运算； （c）支持的双目运算符号为+、-、*、/，其中*和/是同级运算符，+和-是同级运算符；且*和/优先级高于+和-； （d）表达式计算时，先计算优先级高的运算，再计算优先级低的运算，同级运算则从左往右顺序计算； （e）表达式中可以出现小括号运算符，它的作用是改变表达式运算符计算顺序，且小括号可以嵌套，内括号优先级高于外括号。 （3）输出计算结果。为了便于查看运算结果，假设输出结果形式是：表达式=结果。例如：7+2-4/1*2+(2*3/(2-1))=7； 程序中有如下性能： 表达式有效性简单检查。即输入的表达式除支持的运算符（+、-、*、/）和数字’0’~’9’之外，仅可以出现’#’（表达式结束标志，优先级最低的运算符）。其他任何符号视为无效表达式，提示出错，重新回到表达式的输入初始状态。 三、程序设计 （这一部分主要是说怎么做，以及语言环境对问题处理的特殊影响。如下例所示，表达式读入方法，计算流程，辅助数据结构，结果输出格式。具体来说，就是给出程序的数据结构，模块划分，主要的算法流程，主程序结构） 针对需要做如下设计： （1）数据结构设计 因为表达式是逐步读入的，且数据类型为字符串，在此设计一个字符变量c接收当前读入的数据值； char c； 表达式计算过程中，优先级低的运算法和相关运算数需要首先保留起来，高优先级运算符先运算，同级运算符则从左到右运算，对此规定同级符号中左运算符的优先级高于右运算符。设计一个一维数组存储支持的运算符，二维数组存储表达式中运算符之间的大小关系。 char OP[8]={0 , + , - , * , / , ( , ) , #}; 由于C语言的数组下标从0开始计数，为了方便使用，假设下标0位置存储字符’0’。 Operat_Table[8][8]={{0,0,0,0,0,0,0,0}, {0,,,,,,,}, {0,,,,,,,}, {0,,,,,,,}, {0,,,,,,,}, {0,,,,,,=,?}, {0,,,,,?,,}, {0,,,,,,?,=}}; 二维数组中的0是为了把有效数据放到非零位置而专门设计的占位符号。 考虑到表达式的分析中用到栈来保存运算符和运算操作数，在此设计两个字符两类的栈OPTR和OPND，其中： OPTR，保留操作符。由于假设#是表达式的结尾符，它需要在表达式中配套出现，故初始化OPTR后，必须立即在其中压入一个#。 OPND，保留操作数。读入的暂时不用的数字要依读入的顺序压入进OPND，中间计算结果也压入该操作符栈。因为OPND保留的数据类型为”char”，故设计实现的程序要求表达式的每一个中间计算结果取值只能为’0’~’9’，且不可以为负数。 定义为全局量的栈为： char OPTR, OPND； （2）模块设计 本任务的主要算法是表达式的计算，相对应的模块是char EvaluateExpression( )。 功能：读入和计算表达式，返回值为计算结果，类型为char。出错返回-1，否则返回正常计算结果 char EvaluateExpression(){ InitStack(OPTR); Push(OPTR,#);//初始化操作符栈，且压入表达式起始符号# InitStack(OPND);//初始化操作数栈 c=getchar();//读入一个字符 //判断是表达式结束符#否？并且操作符栈中的运算都计算完否？都不是，则循环 while (c!=#||GetTop(OPTR)!=#){ if (!In(c, OP))//判断是有效运算符否？ { Pus