数据结构实验 基于栈的表达式求值

在本次“数据结构实验——基于栈的表达式求值”中，我们将深入探讨如何利用栈这一数据结构来解决计算表达式的问题。栈是一种特殊的线性数据结构，它遵循后进先出（LIFO）的原则，这使得它在处理逆波兰表示法（也称为后缀表达式）时特别有效。下面，我们将详细介绍栈的基本概念、表达式的求值过程以及实验中的C语言实现。 栈的基本操作包括压栈（push）、弹栈（pop）、查看栈顶元素（peek）以及判断栈是否为空（isEmpty）。在计算表达式时，我们需要对操作符和操作数进行处理。将操作数压入栈中，当遇到操作符时，取出栈顶的操作数进行运算，然后将结果再压回栈中。这个过程会持续到表达式末尾，最终栈顶元素即为整个表达式的结果。 对于后缀表达式，其特点是操作符位于其对应的操作数之后，这简化了运算的逻辑。例如，表达式 "2 + 3 * 4" 的后缀形式是 "2 3 4 * +"。在后缀表达式中，我们只需依次处理每个字符：遇到数字就压栈，遇到操作符就弹出栈顶的两个元素进行运算，然后将结果压回栈。 在C语言实现中，我们可以使用数组或者链表来模拟栈。这里，数组可以作为简单的栈实现，但需要注意栈溢出的问题；链表则可以动态地扩展空间，避免溢出，但实现起来相对复杂一些。在实验报告中，通常会包含以下部分： 1. **栈的定义**：定义一个结构体来表示栈元素，可能包含一个数据域用于存储操作数或运算结果，以及一个指针域指向下一个元素。 2. **栈操作函数**：如初始化栈、压栈、弹栈、检查栈空等函数的实现。 3. **后缀表达式求值算法**：读取输入的后缀表达式，根据字符类型执行相应的操作。 4. **人机交互界面**：类似于TC2.0的交互界面，允许用户输入后缀表达式并显示计算结果。 5. **错误处理**：处理可能出现的错误，如非法字符、括号不匹配、运算符优先级问题等。 在提供的文件“wangzhigang20073064.doc”中，可能包含了实验报告的详细内容，包括实验目的、实验原理、算法描述、代码实现以及实验结果分析等。而“biaodashiqiuzhi.txt”可能是一个示例的后缀表达式，用于测试程序的正确性。 通过这次实验，学生不仅能够掌握栈数据结构的使用，还能理解逆波兰表示法的优势，提高对数据结构与算法的理解和应用能力。同时，编写具有用户交互界面的程序也有助于提升软件工程实践技能。