北理工数据结构实验二Word文档格式.docx

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（4+2）*（2-10）=输出：

-48

三、程序设计

1、概要设计

为实现上述程序功能，应用栈存储运算符和操作数，为此需要建立一个抽象数据类型：

栈。

（1）、栈的抽象数据类型定义为：

ADTStack{

数据对象：

D={ai|ai∈ElemSet,i=1,2,3……,n,n≥0}

数据关系：

R1={<

ai-1,ai>

|ai∈D,i=1,2,……,n}

基本操作：

InitStack（&

S）

操作结果：

创建一个空栈S。

Push（&

S,e）

初始条件：

栈S已存在

插入运算符e作为新的栈顶元素

GetTop（&

栈S已存在且非空

用e返回寄存运算符栈S的栈顶元素

Pop（&

S,&

e）

删除寄存运算符栈S的栈顶元素

Operate（a,theta,b）

a，b为整数，theta为运算符

返回a与b运算的结果

Precede（d,c）

d，c为运算符

若d优先级大于c,返回‘>

’；

若d优先级小于c,返回‘<

若d优先级等于c,返回‘=’；

EvaluateExpression（）

输入合法的表达式

返回表达式的值

}ADTStack

⑵主程序流程

调用EvaluateExpression（）函数计算表达式的值，并将结果输出在屏幕上。

⑶各函数模块的调用关系

先由主函数调用计算求值函数；

再由求值模块调用栈构造函数，构造两个栈分别用来保存操作数和运算符，然后根据情况多次调用进栈、出栈、取栈顶元素、判断运算符优先级、计算表达式的值等多个函数，计算并返回表达式的值；

最后由主函数在屏幕上输出表达式的结果。

⑷流程图

2、详细设计

（1）、宏定义

#defineSTACK_INIT_SIZE10//栈存储空间的初始分配量

#defineSTACKINCREMENT10//空间的分配增量

#defineOK1//正确时返回值为真

#defineERROR0//出错时返回值为假

（2）、抽象数据类型定义

typedefcharElemType1;

//定义元素类型1为char

typedefintElemType2;

//定义元素类型2为int

typedefstruct

{//栈SqStack1存储元素为char

ElemType1*base;

//栈空间基址

ElemType1*top;

//栈顶指针

intstacksize;

//当前分配的栈空间大小

}SqStack1;

{//栈SqStack2存储元素为int

ElemType2*base;

ElemType2*top;

}SqStack2;

（3）、操作算法程序实现：

intInitStack1（SqStack1&

S）

{//构造一个空栈S

S.base=（ElemType1*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（ElemType1））;

//为顺序栈动态分配存储空间

if（!

S.base）exit（OVERFLOW）;

//分配失败

S.top=S.base;

S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

returnOK;

}//InitStack1

intPush1（SqStack1&

S,ElemType1e）

{//将元素e插入栈中，使其成为新的栈顶元素

if（S.top-S.base>

=S.stacksize）//若栈满则追加存储空间

{S.base=（ElemType1*）realloc（S.base,（S.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（ElemType1））;

S.base）exit（OVERFLOW）;

//存储分配失败

S.top=S.base+S.stacksize;

S.stacksize+=STACKINCREMENT;

}

*S.top++=e;

//元素e插入栈顶，后修改栈顶指针

//*S.top=e;

S.top++;

}//Push1

charGetTop1（SqStack1S）

{//取栈顶元素并返回其值

ElemType1e;

if（S.top==S.base）

returnERROR;

//栈空

e=*（S.top-1）;

returne;

}//GetTop1

intPop1（SqStack1&

S,ElemType1&

e）

{//删除栈顶元素，并用e返回其值

if（S.top==S.base）

//栈空

e=*--S.top;

//--S.top;

e=*S.top;

}//Pop1

intInitStack2（SqStack2&

S.base=（ElemType2*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（ElemType2））;

}//InitStack2

intPush2（SqStack2&

S,ElemType2e）

{S.base=（ElemType2*）realloc（S.base,（S.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（ElemType2））;

}//Push2

intGetTop2（SqStack2S）

ElemType2e;

}//GetTop2

intPop2（SqStack2&

S,ElemType2&

}//Pop2

intIn（charc）

{//判断c是否为运算符，是则返回1，否则返回0。

if（c=='

+'

||c=='

-'

*'

/'

^'

（'

）'

='

）

return1;

else

return0;

}//In

charPrecede（chard,charc）

{//判断运算符d与运算符c的优先级

switch（c）

{

case'

:

switch（d）

{

case'

return'

>

'

;

break;

<

}