数据结构课程设计报告 实验一:计算器 设计要求 1 、问题描述:设计一个计算器,可以实现计算器的简单运算,输出并检验结果的正确性,以及检验运算表达式的正确性。 2 、输入:不含变量的数学表达式的中缀形式,可以接受的操作符包括+、-、*、/、%、(、)。 具体事例如下: 3 、输出:如果表达式正确,则输出表达式的正确结果;如果表达式非法,则输出错误信息。 具体事例如下: 知识点:堆栈、队列 实际输入输出情况: 正确的表达式 对负数的处理 表达式括号不匹配 表达式出现非法字符 表达式中操作符位置错误 求余操作符左右出现非整数 其他输入错误 数据结构与算法描述 解决问题的整体思路: 将用户输入的中缀表达式转换成后缀表达式,再利用转换后的后缀表达式进行计算得出结果。 解决本问题所需要的数据结构与算法: 用到的数据结构是堆栈。主要算法描述如下: A .将中缀表达式转换为后缀表达式: 1. 将中缀表达式从头逐个字符扫描,在此过程中,遇到的字符有以下几种情况: 1)数字 2)小数点 3)合法操作符+ - * / % 4)左括号 5)右括号 6)非法字符 2. 首先为操作符初始化一个 map priority ,用于保存各个操作符的优先级,其中+ -为 0,* / %为 1 3. 对于输入的字符串from 和输出的字符串to,采用以下过程: 初始化遍历器 std::string::iterator it=infix .begin() 在当 it!=from.end(),执行如下操作 4. 遇到数字或小数点时将其加入到后缀表达式: case '1':case '2':case '3':case'4':case '5':case '6':case'7':case '8':case'9':case '0':case '.': { to=to+*it; break; } 5. 遇到操作符(+,-,*,/,%)时,如果此时栈顶操作符的优先级比此时的操作符优先级低,则将其入栈,否则将栈中的操作符从栈顶逐个加入到后缀表达式,直到栈空或者遇到左括号,并将此时的操作符加入到栈中,在此过程中需判断表达式中是否出现输入错误: case '+':case '-':case '*':case '/':case '%': { if((it+1)==from.end()) { cout<<"输入错误:运算符号右边缺少运算数"<