算术表达式的求值（栈的运用）课程设计

根据给定文件的信息，我们可以总结出以下相关的IT知识点： ### 1. 算术表达式的求值原理 算术表达式的求值是计算机科学中的一个基础问题，它涉及到如何处理数学运算符和操作数来计算表达式的最终结果。在这个过程中，栈（Stack）是一种非常重要的数据结构。 #### 栈的基本概念 栈是一种特殊的线性数据结构，其特点是只能在一端进行插入或删除操作，因此遵循后进先出（LIFO, Last In First Out）的原则。在算术表达式的求值过程中，通常会用到两个栈：**符号栈**用于存储运算符，而**数据栈**则用来存储操作数。 ### 2. 初始化符号栈与数据栈 #### 初始化符号栈 - **定义**: `typedef struct` 定义了一个名为 `sqstack` 的结构体，用于表示符号栈。 - **初始化**: `void init(sqstack *s)` 函数负责初始化符号栈。 - 分配初始内存空间 (`STACK_INIT_SIZE`)。 - 设置栈顶指针 `top` 指向栈底。 - 设置栈的当前大小为初始大小。 #### 初始化数据栈 - **定义**: `typedef struct` 定义了一个名为 `whstack` 的结构体，用于表示数据栈。 - **初始化**: `void INTinit(whstack *s)` 函数负责初始化数据栈。 - 分配初始内存空间 (`STACK_INIT_SIZE`)。 - 设置栈顶指针 `top` 指向栈底。 - 设置栈的当前大小为初始大小。 ### 3. 压入符号栈与数据栈 #### 压入符号栈 - **函数**: `void push(sqstack *s, SElemtype e)` - 如果栈满，则重新分配更大的内存空间 (`STACK_INCREAMENT`)。 - 将元素 `e` 压入栈顶。 #### 压入数据栈 - **函数**: `void INTpush(whstack *s, inte)` - 如果栈满，则重新分配更大的内存空间 (`STACK_INCREAMENT`)。 - 将整型元素 `e` 压入栈顶。 ### 4. 获取栈顶元素 #### 获取符号栈顶元素 - **函数**: `char gettop(sqstack *s, SElemtype *e)` - 如果栈为空，则返回错误。 - 返回栈顶元素。 #### 获取数据栈顶元素 - **函数**: `status INTgettop(whstack *s, int *e)` - 如果栈为空，则返回错误。 - 返回栈顶元素。 ### 5. 弹出栈顶元素 #### 弹出符号栈顶元素 - **函数**: `status pop(sqstack *s, SElemtype *e)` - 如果栈为空，则返回错误。 - 返回并移除栈顶元素。 #### 弹出数据栈顶元素 - **函数**: `status INTpop(whstack *s, int *e)` - 如果栈为空，则返回错误。 - 返回并移除栈顶元素。 ### 6. 其他辅助函数 #### 字符转换为数字 - **函数**: `int char_to_num(char s)` - 将 ASCII 字符转换为其对应的整数值（只适用于数字字符）。 #### 运算符优先级比较 - **函数**: `char precede(char a, char b)` - 比较两个运算符的优先级，返回值指示是否需要将运算符压入栈中。 ### 总结 通过上述知识点的介绍，我们了解了如何使用栈来实现算术表达式的求值过程。这包括了栈的基本操作、初始化、压入和弹出等关键步骤。这些知识点不仅适用于算术表达式的求值，也是理解更高级算法的基础。在实际编程中，熟练掌握栈的使用对于解决复杂问题具有重要意义。