數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計報告---利用棧求表達式的值

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1、　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計報告　　題目：利用棧求表達式的值　　學院：信息工程學院　　專業(yè)：計算機科學與技術(shù)　　指導老師： ****** 　　姓名： ********

2、 　　學號： ********* 　　2011-6-27　　目錄　　1.摘要 ………………………………………………………………………1<p&g

3、t;　　2．設(shè)計方案…………………………………………………………………01　　2.1整體設(shè)計方案………………………………………………………01　　2.1.1創(chuàng)建試題庫模塊設(shè)計方案……………………………………02　　2.1.2試題測試模塊設(shè)計方案………………………………………03<p&

4、gt;　　2.1.3查看歷史分數(shù)模塊設(shè)計方案…………………………………06　　2.1.4隨時退出模塊設(shè)計方案………………………………………07　　2.1.5主程序設(shè)計方案………………………………………………07　　3.本程序涉及的結(jié)構(gòu)體………………………………………………………08<

5、p>　　4.程序演示………………………………………………………………………09　　5.課程設(shè)計心得………………………………………………………………14　　1.摘要　　設(shè)計一個用于小學生使用的數(shù)學表達式求值的系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，充分利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧的知識，并用到了C語言

6、中的文件操作，主要是：如何從試題庫中讀取題目以及將試題寫入試題庫中。完成了試題庫的錄入更新，考試，打分，評價和與歷史分數(shù)的對比評價等功能。在系統(tǒng)中，充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門學科的特色。　　其中涉及到的文件主要有：shitiku.txt——用來存放試題；markrec.txt——存放歷史分數(shù)；n_rec.txt存放測試次數(shù)。　　2設(shè)計方案

7、　　2.1整體設(shè)計方案 　　此課題是研究表達式求值的問題，以幫助小學生完成測試。為了達到這個功能，實際我們要做的就是出題，和計算分數(shù)給出評價的工作。整體設(shè)計都是以這個要求為軸心進行的。為了直觀和方便，現(xiàn)畫出軟件整體設(shè)計模塊圖。如下圖：　　2.1.1創(chuàng)建試題庫模塊設(shè)計方案

8、　　首先在主函數(shù)中調(diào)用創(chuàng)建試題庫函數(shù)，將試題存入到試題庫文件shitiku.txt中，然后將該調(diào)用從主函數(shù)中刪除。　　創(chuàng)建試題庫函數(shù)：創(chuàng)建指向xuanti類型的指針，利用循環(huán)將輸入的測試題該指針的xuanti單元中，最后將該指針中的測試題寫入試題庫文件shitiku.txt中。　　在創(chuàng)建試題庫這個模塊中，還包含了兩個文件操作的函數(shù)的調(diào)用

9、，分別是將試題信息寫入shujuku.txt中的函數(shù)void WriteToFile(xuanti *pstu,int num)與講試題信息從shujuku.txt中讀出來的函數(shù)void ReadFromFile(xuanti *pstu,int num)。部分程序如下：　　void Built_shitiKu() /*建立試題庫文件*/&

10、lt;b>　　{　　int i,num;　　xuanti *pstu;　　printf("請輸入試題數(shù)目:\n"); /*輸入試題數(shù)目*/　　scanf("%d",&num);&l

11、t;/p>　　fflush(stdin);　　pstu=(xuanti *)malloc(num*sizeof(xuanti)); /*動態(tài)分配內(nèi)存*/　　if(pstu==NULL)　　{

12、　　printf("沒有足夠的內(nèi)存空間!\n"); /*沒有足夠內(nèi)存空間*/　　return;　　}　　for(i=0;i<num;i++) /*輸入試題*/<p&

13、gt;　　{　　printf("第 %d 道題目:",i+1);　　gets(pstu[i].a);　　fflush(stdin);　　printf("\n");<

14、p>　　}　　void WriteToFile(xuanti *pstu,int num) /*將pstu所指向的試題息寫入文件shitiku.txt中*/　　{　　FILE *fp;</b&

15、gt;　　fp=fopen("shitiku.txt","at");　　if(fp==NULL)　　{　　printf("不能創(chuàng)建試題庫!\n"); /*不能創(chuàng)建試題

16、庫*/　　free(pstu);　　exit(0);　　}　　fwrite(pstu,sizeof(xuanti),num,fp);　　fclose(fp

17、);　　}　　void ReadFromFile(xuanti *pstu,int num) /*從試題庫中提取試題*/　　{　　FILE *fp;<

18、/b>　　fp=fopen("shitiku.txt","rt");　　if(fp==NULL)　　{　　printf("不能打開shitiku.txt文件!\n");

19、 /*不能打開shitiku.txt文件*/　　free(pstu);　　exit(0);　　}　　fread(pstu,sizeof(xuanti),num,fp);

20、　　fclose(fp);　　}　　2.1.2試題測試模塊設(shè)計方案　　試題計算：建立兩個棧，分別存放數(shù)字、運算符，建立一個二維數(shù)組，存放任意兩個運算符之間的優(yōu)先級關(guān)系，通過比較符號棧中后兩個運算符的優(yōu)先級關(guān)系，決定數(shù)字棧中后兩個數(shù)據(jù)是直接入棧還是運算之后

21、入棧，最后在數(shù)字棧中得到最后的運算結(jié)果。　　通過比較用戶輸入的結(jié)果與程序計算的結(jié)果來決定測試者的分數(shù)mark是否加分，測試完成時，將分數(shù)mark寫入記錄分數(shù)文件markrec.txt中，并將總共的測試次數(shù)記錄如n_rec.txt中?，F(xiàn)將開始測試（int excersice_begin()）和試題計算（long result(char *a,SqStack1 *OPND,SqStack2 *OPT

22、R)）的函數(shù)附下：　　開始測試（int excersice_begin()）函數(shù)：　　int excersice_begin()　　{　　int i, j, temp,useresult, KEY[20]; &

23、lt;p>　　int mark,count=0;　　int *Mark;　　char g;　　SqStack1 s1,*OPND; /*數(shù)字棧*/　　SqStack2 s2,*OPTR; /*運算符棧*

24、/　　xuanti *XT;　　OPND=&s1;　　OPTR=&s2;　　Mark=(int *)malloc(20*sizeof(int));

25、　　XT=(xuanti *)malloc(20*sizeof(xuanti));　　ReadFromFile(XT,20);　　do　　{　　mark=0

26、;　　srand((unsigned)time(NULL)); 　　KEY[0] = rand()%20; 　　for(i=1;i<20;i++) 　　{ <b

27、>　　while(1) 　　{ 　　temp = rand()%20; 　　for(j=0;j<i;j++) 　　{

28、if(KEY[j]==temp)　　break; 　　} 　　if(j==i)　　{ <p

29、>　　KEY[i]=temp;　　break; 　　} 　　} 　　}

30、　　system("cls"); 　　printf("Random 10 expressions :\n"); 　　for(i=0;i<10;i++)　　{　　printf("T

31、he %dth expression:",i+1);　　printf("%s\n",XT[KEY[i]].a);　　printf("Please input your answer:");　　scanf("%ld",&XT[KEY[i]

32、].result); /*將用戶輸入的值存入xuanti數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的result中*/　　fflush(stdin);　　if(XT[KEY[i]].result==result(XT[KEY[i]].a,OPND,OPTR)) /*將用戶輸入的值與計算得出的值比較是否相等*/<b

33、>　　{　　mark+=10;　　printf("Your answer is right!");　　printf("\n\n");　　}else&l

34、t;/b>　　{　　printf("Your answer is wrong!");　　printf("\n\n");　　}&

35、lt;p>　　}　　printf("****Scores****\n");　　printf("Your last Score is:%d\n",mark); 　　if(mark>=90)

36、 /*給出此次測試的評價*/　　printf("Very Good!\n");　　else if(mark>=60)　　printf("Good!\n");　　else printf(&quo

37、t;Need more practice!\n");　　printf("\n"); 　　RecMark(Mark,count); 　　Mark[count]=mark;　　count++; <

38、p>　　printf("Continue the test?('y'-Yes，'n'-No):");　　g=getchar();　　fflush(stdin);　　printf("\n");

39、if(count>=20)　　count=0;　　}while(g=='y');　　RecMark(Mark,count); 　　return count;<

40、p>　　}　　試題計算（long result(char *a,SqStack1 *OPND,SqStack2 *OPTR)）函數(shù):　　long result(char *a,SqStack1 *OPND,SqStack2 *OPTR) /*求表達式的值*/<p&g

41、t;　　{　　char theta;　　int b,d,k=0,i=0,j=0,num2=0;　　IntInitStack(OPND);　　CharInitStack(OPTR);　　Char

42、Push(OPTR,'#');　　while(a[i]!='=' ) /*表達式結(jié)束時停止運算*/　　{　　if(!IsOptr(a[i])) /*判斷是否為數(shù)字*/<p&

43、gt;　　{　　k++;　　if(k<=j)　　{　　num2=a[i]-48;<p

44、>　　i++;　　}　　if(k>j)　　{　　num2=num2*10+(a[i]-48);</p&

45、gt;　　k=j=0;　　i++;　　}　　if(!IsOptr(a[i]))　　k++;<

46、/p>　　if(k==j)　　IntPush(OPND,num2);　　}else if(IsOptr(a[i])) /*判斷是否為運算符*/　　{　　swit

47、ch(Precede(a[i],CharGetTop(OPTR))) /*比較棧頂運算符top與當前運算符a[i]的優(yōu)先級*/　　{　　case '<':CharPush(OPTR,a[i++]); /*top優(yōu)先級小于a[i]時，將a[i]入棧*/

48、　　if(a[i]!='('&&a[i]!=')') 　　j++;　　break;　　case '=': CharPop(OPTR

49、);i++;break; /*top優(yōu)先級與a[i]相等時，top出棧*/　　case '>': theta=CharPop(OPTR); /*top優(yōu)先級大于a[i]時，將數(shù)字棧中后兩個數(shù)據(jù)進行top運算，并將運算后結(jié)果入棧*/　　d=IntPop(OPND);<

50、p>　　b=IntPop(OPND);　　IntPush(OPND,Operate(b,theta,d));　　break;　　}　　} <

51、;/p>　　}　　if(a[i]=='=') /*將數(shù)字棧中剩下的最后兩個數(shù)據(jù)進行top運算，并將結(jié)果入棧*/　　{　　theta=CharPop(OPTR);<

52、;/p>　　d=IntPop(OPND);　　b=IntPop(OPND);　　IntPush(OPND,Operate(b,theta,d));　　}　　printf("正確答案是:"

53、;); 　　printf("%d\n",IntGetTop(OPND)); /*輸出運算后的表達式的值*/　　return (IntGetTop(OPND));　　}

54、2.1.3查看歷史分數(shù)模塊設(shè)計方案　　通過查看n_rec.txt中總共的測試次數(shù)n,得到markrec.txt中n個歷史分數(shù)，將結(jié)果顯示個用戶。　　void LookN(int *m,int num) /*查看測試次數(shù)m的值*/　　{<p&g

55、t;　　FILE *mp;　　mp=fopen("n_rec.txt","rt");　　if(mp==NULL)　　{　　printf("Cann

56、't open n_rec.txt!\n");　　free(m);　　exit(0);　　}　　fread(m,sizeof(int),nu

57、m,mp);　　fclose(mp);　　}　　void LookMark(int *m,int num) /*查看得分記錄*/　　{<b

58、>　　FILE *mp;　　mp=fopen("markrec.txt","rt");　　if(mp==NULL)　　{　　printf("Cann'

59、t open markrec.txt!\n");　　free(m);　　exit(0);　　}　　fread(m,sizeof(int),num,m

60、p);　　fclose(mp);　　}　　2.1.4隨時退出模塊設(shè)計方案　　測試完或?qū)⒉榭礆v史分數(shù)后，按任意鍵將返回到菜單，菜單中輸入0即可退出。（略）　　2.1.5主程序設(shè)計方案</p

61、>　　到此為止，所有功能已經(jīng)分別實現(xiàn)了，通過執(zhí)行各個函數(shù)，就可以完成相應(yīng)的功能?，F(xiàn)在唯一需要做的就是找個函數(shù)來將他們“集中起來”，用來組合在一起，才能讓它們互相配合，一起工作。這個任務(wù)當然是由main()來完成了：　　void main()　　{&

62、lt;b>　　int m=0;　　int *RN;　　char ch;　　RN=(int *)malloc(1*sizeof(int));　　RN[0]

63、=0;　　printf("***如果是第一次運行***\n");　　printf("**請先建立n_rec.txt**\n");　　printf("*****否則會出錯!*****\n");

64、　printf("('y'--創(chuàng)建**'n'--不建)\n");　　ch=getchar();　　if(ch=='y')　　RecN(RN,1);　　LookN(RN,1);<

65、;p>　　RN[0]+=m;　　fflush(stdin);　　printf("是否向試題庫中添加試題: ");　　printf("('y'--是,'n'--否)?\n");

66、　　ch=getchar();　　if(ch=='y')　　Built_shitiKu();　　menu: page_title("操作選單");　　printf("請用數(shù)字鍵選擇操作\n\n");

67、　　printf("1 開始練習\n");　　printf("2 查看得分記錄\n");　　printf("0 退出\n");　　printf("******************\n");

68、　　RN[0]+=m;　　m=0;　　switch(getch())　　{　　case '1' :

69、m=excersice_begin();　　break;　　case '2' : Look_Mark(RN[0]);　　break;　　case '0' : {&l

70、t;/p>　　RecN(RN,1);　　exit(0);　　}　　}　　system("cls"); <

71、/p>　　goto menu;　　}　　3.本程序設(shè)計的結(jié)構(gòu)體 　　定義表達式：　　typedef struct shiti /*定義表達

72、式*/　　{　　char a[20]; /*存放表達式*/　　long result; /*存放用戶輸入的答案*/　　}xuanti;&

73、lt;p>　　建立數(shù)字棧：　　typedef struct SqStack1 /*建立數(shù)字棧*/　　{ 　　int *base;　　int *top;&

74、lt;/b>　　int stacksize;　　}SqStack1; 　　建立運算符棧：　　typedef struct SqStack2 /*建立運算符棧*/

75、　　{　　char *base;　　char *top;　　int stacksize;　　}SqStack2; 　　4.程

76、序演示：　　由于不是第一次運行，所以選擇‘n’，那么會出現(xiàn)下面結(jié)果，并且向試題庫添加試題如下：　　向試題庫添加的試題如下：　　然后選“1”開始測試：（隨機抽取10道題目測試）　　n返回主菜單，選擇查看歷史成績。如下圖示：<

77、p>　　按任意鍵返回菜單，輸入0退出整個程序，完成測試！　　5.課程設(shè)計心得　　經(jīng)過一個星期的課程設(shè)計感觸頗深，感覺自己的能力得到了提高。說實話，剛開始覺得這題目就那幾個功能，分析起來很簡單的，但是當老師說要用文件做的時候，腦袋都大了，根本不知從何下手。琢磨好久，最終在老師及同學的幫助下，以及查看網(wǎng)上的相關(guān)資料

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計

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