3.4 口算作业批改项目分析报告样例-数据 与数据结构-新浙教版（2019）《高中信息技术》选择性必修第一册.docx

1、“口算批改”项目作业报告为了帮助小学生检查口算作业，你所在的软件开发团队计划开发一款“口算批改”APP，以提高口算批改的效率。该程序的基本设想是：将手机对着作业本拍照，利用OCR（光学字符识别）技术，从图片中识别出算式，然后逐一计算，判断答案是否正确。一、口算等式采集为了便于学生进行后面的“口算批改”项目的进行，可以采用手工录入、互联网查找、OCR采集等各种方式，采集口算等式，并将所有等式存入“算式.csv”文件中。 二、抽象与建模过程 采集到的算式存储在“算式.csv”文件中，每行一个口算等式。判断一个等式是否正确，需要计算等号左边的运算式的值。等式中包括数字与运算符号，可以以字符串的形式，

2、整体读入，存入字符串变量中。对于等号左边的算式，计算其结果时，用数字栈存储算式中的数字，用符号栈存储运算符号。由于算式中的运算符号加、减、乘、除、括号等存在着优先级别，以算式中的运算符号与符号栈栈顶元素进行比较，如果算式中的优先级别小于等于栈顶元素的优先级别，则栈顶元素出栈，否则入栈。如果是左括号，则直接入栈。如果是右括号，则栈中元素依次出栈，直至左括号。数字与运算符号的计算，把数字栈、符号栈结合起来操作。三、算法与设计采用文件读取的方式，从“算式.csv”中读取所有的算式。一个算式占一行，以字符串存储该算式。利用字符串的find函数，找到“=”在算式中的位置，并用字符串中求子串的操作，取出等

3、号左边的算式与右边的值。对于左边等式，建立数字栈和符号栈，从左往右扫描，依次处理算式的中间计算过程。按如下方式处理：（1）当遇到的字符是数字时，继续扫描，直至遇到非数字字符。把这次的数字串转换成整数，压入数字栈中。（2）当遇到的是非数字时，必定为运算符号（因为字符串中仅有数字字符与运算符号），设该运算符号为x，符号栈顶元素为y，分以下几种情况处理：如果x为“（”时，或栈空时，则把x压入符号栈。如果x为“+”或“-”时，同时y为“（”，则入栈，否则， y出栈,同时，把数字栈最顶上的两个元素出栈，用运算符号y进行运算，并把运算结果压入数字栈。再把x压入符号栈。如果x为“*”或“/”时，同时y为“*

4、”或“/”时，则y出栈，同时，把数字栈最顶上的两个元素出栈，用运算符号y进行运算，并把运算结果压入数字栈。再把x压入符号栈。如果x为“)”时，则把符号栈中元素逐一出栈，直至遇到第一个左括号。继续扫描，直至左边的算式结束，则数字栈中的元素为左边的答案。如果答案与等号右边的值一样时，则输出“”，否则输出“？”。四、编写程序与测试用Python语言编程实现。import csvnumber=0*100ops= *100top1=-1top2=-1#数字栈顶两个元素参与运算，并将运算结果压入栈def cal(): op1=numbertop1 top1-=1 op2=numbertop1 top1-=

5、1 op=opstop2 top2-=1 anwser=0 if op=+: anwser=op2+op1 if op=-: anwser=op2-op1 if op=*: anwser=op2*op1 if op=/: anwser=op2/op1 top1+=1 numbertop1=anwserf=open(算式.csv,r)f_csv=csv.reader(f)for row in f_csv: exp=row0 pos=exp.find(=) expleft=exp0:pos expright=exppos+1: print(expleft) explen=len(expleft)

6、i=0 top1=-1 top2=-1 while iexplen: num=0 while i=0 and explefti=9: num*=10+ord(explefti)-48 i+=1 top1+=1 numbertop1=num if i-1 and opstop2!=(: cal; top2+=1 opstop2=explefti if i-1 and opstop2=* or opstop2=/: cal; top2+=1 opstop2=explefti if explefti=(: top2+=1 opstop2=explefti if explefti=): while(opstop2!=(): cal; top2-=1 top2-=1 i+=1 if numbertop1=int(expright): print(对) else: print(错)f.close()四、结论与建议本项目在用字符串存储后，在处理左边的算式时，也可以先把中缀表达式转后缀表达式，再用栈结构处理后缀表达式的值。第 4页 / 共4页