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