簡(jiǎn)單的四則運(yùn)算計(jì)算器程序

1、簡(jiǎn)單的四則運(yùn)算計(jì)算器程序?qū)嶒?yàn)?zāi)康呐c要求：目的：1、掌握類(lèi)、構(gòu)造函數(shù)/析構(gòu)函數(shù)、棧等概念，掌握字符串操作；2、步了解類(lèi)的設(shè)計(jì)方法，初步了解詞法分析、表達(dá)式求值的算符優(yōu)先算法等內(nèi)容。要求：以接收由鍵盤(pán)輸入的整數(shù)四則運(yùn)算表達(dá)式（由整數(shù)和加、減、乘、除、圓括號(hào)組成），計(jì)算出該表達(dá)式的值，然后輸出結(jié)果。方法、步驟：設(shè)計(jì)2個(gè)棧，分別用于存放操作數(shù)和操作符，其中操作符有優(yōu)先級(jí)。棧內(nèi)存放的操作數(shù)用一個(gè)類(lèi)名為Operand的類(lèi)存放；操作符用Operator類(lèi)存放，并且設(shè)置相應(yīng)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。將用戶(hù)輸入的整個(gè)四則運(yùn)算表達(dá)式字符串可看作由操作數(shù)，運(yùn)算符和左右括弧（）組成的字符串，并用事先定義的操作數(shù)類(lèi)、操作符類(lèi)來(lái)表

2、示相應(yīng)的對(duì)象。用一個(gè)叫分析器的類(lèi)（Analyzer）對(duì)輸入的四則運(yùn)算進(jìn)行分析掃描，每次返回一個(gè)字符串；定義一個(gè)名為calculate的函數(shù)將Analyzer的靜態(tài)方法返回的字符串構(gòu)造為相應(yīng)的對(duì)象，放入各自的棧，并利用四則運(yùn)算規(guī)則，計(jì)算相應(yīng)的結(jié)果。calculate函數(shù)利用四則運(yùn)算的規(guī)則：乘、除優(yōu)先級(jí)高于加、減，放入操作符棧的規(guī)則為：1、操作符棧里符號(hào)進(jìn)棧規(guī)則是，后進(jìn)棧的操作符優(yōu)先級(jí)必須高于已經(jīng)進(jìn)棧符號(hào)的優(yōu)先級(jí)，比方如果接收的操作符優(yōu)先級(jí)等于或小于（=）棧頂操作符優(yōu)先級(jí)，則先對(duì)棧頂操作符進(jìn)行出棧，運(yùn)算；再將后面的操作符入棧保存。這樣保證操作符棧里符號(hào)優(yōu)先級(jí)為由低到高，符合優(yōu)先級(jí)高的操作符先出棧，

3、參與運(yùn)算的規(guī)則。2、遇到左括弧“（”時(shí)，先將左括弧“（”進(jìn)棧，當(dāng)掃描到右括弧“）”時(shí)候，取操作符棧運(yùn)算符出棧計(jì)算，直到棧頂為左括弧為止。3、分析完輸入字符串后，全部計(jì)算完成，計(jì)算結(jié)果便從操作數(shù)棧中取出。實(shí)驗(yàn)過(guò)程及內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)中整個(gè)用一個(gè)名為sizheyunsuan.cpp的C+源文件。詳細(xì)過(guò)程見(jiàn)附件程序清單。該源文件中相關(guān)類(lèi)的成員變量以及成員函數(shù)如下所示：類(lèi)：Operand：操作數(shù)類(lèi)，包含私有成員operS，表示操作數(shù)的數(shù)值。Operator：操作符類(lèi)，包含私有成員operF，priority，分別表示操作符的符號(hào)，以及運(yùn)算優(yōu)先級(jí)。template class STACK：用于存放操作數(shù)和操作符

4、的棧Analyzer：字符串掃描分析類(lèi)，包含靜態(tài)函數(shù)analysis(char *str,unsigned int& mark,char *returns)函數(shù)：void calculate(char *temp,STACK& sOperator,STACK& sOperand)：對(duì)掃描返回的字符串分析，構(gòu)造相應(yīng)的對(duì)象，并依照運(yùn)算規(guī)則進(jìn)行計(jì)算。void main()：程序主函數(shù)。對(duì)象以及變量：STACK sOperator：存放操作數(shù)的棧STACK sOperand：存放操作符的棧Analyzer analyzer：掃描分析器char Str_inputMAX：存放用戶(hù)輸入的四則表達(dá)式char

5、 temp12：存放分析器返回的字符串unsigned int mark：“游標(biāo)”的作用，標(biāo)示分析器每一次調(diào)用分析操作對(duì)應(yīng)的輸入字符串的位置。運(yùn)算結(jié)果圖示：（2+5）*3-4*6+5）/2+10-6*（3-1）數(shù)據(jù)處理分析：1、 接收用戶(hù)輸入，并作檢查，判斷用戶(hù)是否正確輸入。2、如果輸入正確，則進(jìn)行計(jì)算：計(jì)算過(guò)程，跟蹤棧出入結(jié)果，表達(dá)式分析如下圖：(見(jiàn)下一頁(yè))計(jì)算過(guò)程，跟蹤棧出入結(jié)果，表示如下：結(jié)果驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論：上述的“四則運(yùn)算表達(dá)式”算法可以計(jì)算任意正整數(shù)的四則運(yùn)算表達(dá)式，輸入的原始表達(dá)式中的操作數(shù)只能為正整數(shù)、或者負(fù)數(shù)用2元表達(dá)式的形式，比方（-2）用（0-2）代替，操作符包

6、含加、減、乘、除和括號(hào)。原始表達(dá)式的長(zhǎng)度100個(gè)字符（比這個(gè)長(zhǎng)的表達(dá)式，不多了吧），但必須符合正整數(shù)“四則運(yùn)算表達(dá)式”的運(yùn)算法則。指導(dǎo)教師批閱意見(jiàn)：成績(jī)?cè)u(píng)定： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日備注：注：1、報(bào)告內(nèi)的項(xiàng)目或內(nèi)容設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整和補(bǔ)充。 2、教師批改學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)間應(yīng)在學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)間后10日內(nèi)。附件：程序源代碼/ sizheyunsuan.cpp : Defines the entry point for the console application.#include#includeconst int MAX=100;class Operandprivate:doub

7、le operS;public:Operand()Operand(double opers)operS=opers;void set(double opers)operS=opers;double get()return operS;class Operatorprivate:char operF;int priority;public:Operator()Operator(char operf)operF=operf;switch(operf)case(:priority=-1;break;case+:priority=0;break;case-:priority=0;break;case*

8、:priority=1;break;case/:priority=1;break;case):priority=2;break;void set(char operf)operF=operf;char get()return operF;int getpriority()return priority;template class STACK /定義棧類(lèi) private: Type baseMAX; int Size; public: STACK()Size=0; void push(Type a) baseSize=a; Size+; Type pop() return base-Size;

9、Type getTop()return baseSize-1;int size()return Size;class Analyzerpublic:static int analysis(char *str,unsigned int& mark,char *returns)int i=0;if(strmark=(|strmark=)|strmark=*|strmark=+|strmark=-|strmark=/)returns0=strmark+;return 0;else if(int(strmark)=48&int(strmark)=48&int(strmark)=57;)returnsi

10、+=strmark+;returnsi=0;return 0;void calculate(char *temp,STACK& sOperator,STACK& sOperand)if(temp0=(|temp0=)|temp0=*|temp0=+|temp0=-|temp0=/)/cout符號(hào)：temp0;/-/calculate計(jì)算char ch=temp0;double a,b;if(ch=()Operator oper();sOperator.push(oper);/cout符號(hào)：sOperator.getTop().get()入棧n;else if(ch=)while(sOperat

11、or.getTop().getpriority()!=-1)b=sOperand.pop().get();a=sOperand.pop().get();switch(sOperator.pop().get()case *:a=a*b;break;case /:if(b=0)cout程序錯(cuò)誤，0作為除數(shù)出現(xiàn)！;elsea=a/b;break;case +:a=a+b;break;case -:a=a-b;break;default:break;Operand oper(a);sOperand.push(oper);/cout計(jì)算,并將結(jié)果壓：sOperand.getTop().get()入棧n;

12、/cout0&(sOperator.getTop().getpriority()=1|sOperator.getTop().getpriority()=0)b=sOperand.pop().get();a=sOperand.pop().get();switch(sOperator.pop().get()case *:a=a*b;break;case /:if(b=0)cout程序錯(cuò)誤，0作為除數(shù)出現(xiàn)！;elsea=a/b;break;case +:a=a+b;break;case -:a=a-b;break;default:break;Operand oper(a);sOperand.push

13、(oper);/cout計(jì)算,并將結(jié)果壓：sOperand.getTop().get()入棧n;/cout計(jì)算1次n;Operator oper(ch);sOperator.push(oper);/cout符號(hào)：sOperator.getTop().get()0&(sOperator.getTop().getpriority()=1)b=sOperand.pop().get();a=sOperand.pop().get();switch(sOperator.pop().get()case *:a=a*b;break;case /:if(b=0)cout程序錯(cuò)誤，0作為除數(shù)出現(xiàn)！;elsea=a

14、/b;break;default:break;Operand oper(a);sOperand.push(oper);/cout計(jì)算,并將結(jié)果壓：sOperand.getTop().get()入棧n;/cout計(jì)算1次n;Operator oper(ch);sOperator.push(oper);/cout符號(hào)：sOperator.getTop().get()入棧n;/-elseint t=0;for(unsigned int i=0;istrlen(temp);i+)t=t*10+int(tempi)-48);double a=double(t);Operand operS(a);sOpe

15、rand.push(operS);/cout操作數(shù)數(shù)：sOperand.getTop().get()入棧n;void main()char Str_inputMAX;char temp12;unsigned int mark=0;STACK sOperator;STACK sOperand;Analyzer analyzer;/docout該程序功能為根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。n 可以實(shí)現(xiàn)的計(jì)算為帶括弧（）的加減乘除四則運(yùn)算，n 在下方輸入處輸入表達(dá)式，以回車(chē)結(jié)束。n;for(int y=0;y12;y+)tempy=0;for(int m=0;mStr_input;coutn;for(unsign

16、ed int n = 0;nstrlen(Str_input);n+ )coutStr_inputn;coutn;for(unsigned int i = 0;istrlen(Str_input);i+ )if(!(int(Str_inputi)=48)|Str_inputi=(|Str_inputi=)|Str_inputi=*|Str_inputi=+|Str_inputi=-|Str_inputi=/)cout輸入字符串有非法字符，請(qǐng)重新輸入：n;break;for(;markstrlen(Str_input);)for(int y=0;y0;)double a,b;b=sOperand.pop().get();a=sOperand.pop().get();switch(sOperator.pop().get()case *:a=a*b;break;case /:if(b=0)cout程序