calculator.cpp

一个计算器程序

//MY HONOUR IS MY LIFE!
//FOR GLORY!
// 我真诚地保证：
// 我自己独立地完成了整个程序从分析、设计到编码的所有工作。
// 如果在上述过程中，我遇到了什么困难而求教于人，那么，我将在程序实习报告中
// 详细地列举我所遇到的问题，以及别人给我的提示。
// 我的程序里中凡是引用到其他程序或文档之处，
// 例如教材、课堂笔记、网上的源代码以及其他参考书上的代码段,
// 我都已经在程序的注释里很清楚地注明了引用的出处。
// 我从未没抄袭过别人的程序，也没有盗用别人的程序，
// 不管是修改式的抄袭还是原封不动的抄袭。

// 我编写这个程序，从来没有想过要去破坏或妨碍其他计算机系统的正常运转。
    
// 0113325   杨剑锋
#include"calculator.h"
//#include <stack>

#include<iostream>
#include<ctype.h>
using namespace std;


int calculator::lp(char op)
/*	返回左边操作符优先权 */
	{
		switch (op)
			{
				case '+':
					return 3;break;
				case '-':
					return 3;break;
				case '*':
					return 5;break;
				case '/':
					return 5;break;
				case '(':
					return 1;break;
				case ')':
					return 6;break;
				case '#':
					return 0;break;
				default:
					return -1;  
					break;
			}
							
	}

int calculator::rp(char op)
/*	返回右边操作符优先权 */
	{
		switch (op)
			{
				case '+':
					return 2;break;
				case '-':
					return 2;break;
				case '*':
					return 4;break;
				case '/':
					return 4;break;
				case '(':
					return 6;break;
				case ')':
					return 1;break;
				case '#':
					return 0;break;
				default:
					return -1;  
					break;
				 	
		}
							
	}
bool calculator::istheta(char ch)const
//判断是否为运算符
{
	switch(ch)
	{case '+':
	    return true;break;
	 case '-':
	    return true;break;
	 case '*':
		return true;break;
	 case '/':
	    return true;break;
	 default :
        return false;break;
	}
	     
}
bool calculator::isA(char ch)const
//判断输入字符是否为字母
{
	if((!isdigit(ch))&&(ch!='.')&&(!isop(ch))&&(ch!='#'))
	{return true;
	}
	else return false;
}

double calculator::operate(char theta, double a, double b)
/*		对操作数进行计算 */
	{
		switch (theta)
			{
				case '+':
					return a+b;break;
				case '-':
					return a-b;break;
				case '*':
					return a*b;break;
				case '/':
					if(b==0){cout<<"输入有误"<<endl;return-1;}
					return a/b;break;
				default :
					   return -1; 
					break;
			}
}
bool calculator::evaluate()
//扫描计算式，并判断检查是否正确
{
	char ch,op,theta,pre;
	double val,a,b,res;
	int point=0;
	cout << "请输入您要计算的表达式:" << endl;
	cin>>ch;
	op='#';
	while((ch!='#')||(op!='#'))
	{
		if(isdigit(ch)||ch=='.')
		{if(ch=='.')      
		    {point=point+1; 
		     if(point==1)      
				 //输入数字含两个以上小数点则报错
				{cout<<"输入有误"<<endl;
			      return true;}
		    }
		 pre=ch;               
		 //记录当前输入为后面非正常输入作准备
		 cin.putback(ch);
		 cin>>val;
		 opnd.push(val);
		 point=0;
		 cin>>ch;             
		 //继续扫描
		 while(isA(ch)){cin>>ch;}
		 if (ch=='('){cout<<"输入有误"<<endl;
			      return true;}
		}
	else if(isop(ch)&&(lp(op)<rp(ch)))   
		//是运算符并后输入的优先级大
		       {pre=ch;  
	//记录当前输入为后面非正常输入作准备
				if((lp(op)==0)&&(rp(ch)==1)) 
					//运算符‘#’与‘）’错
				{cout<<"输入有误"<<endl;
				return true;}     
				//错误处理
				else {
					optr.push(ch);   	
					//将后输入的压入运算符栈
					cin>>ch;
					while(isA(ch)){cin>>ch;}
					if(ch=='#'){cout<<"输入有误"<<endl;
			      return true;}
					else if(istheta(pre)&&istheta(ch)){cout<<"输入有误"<<endl;
			      return true;}
				}          
				//继续扫描
		      }
		else if(isop(ch)&&(lp(op)==rp(ch)))  
			//是运算符并与输入的优先级相等
	         {  pre=ch;  
		//记录当前输入为后面非正常输入作准备
					if(lp(op)==6)            
						//前运算符是‘）’错
					{
					cout<<"输入有误"<<endl;
					return true;}           
					//错误处理
				    else
					{optr.pop();              
					//将前-‘（’运算符出栈，后‘）’不入栈
					cin>>ch; 
					//继续扫描
					while(isA(ch)){cin>>ch;}
					if(isdigit(ch)||ch=='.'||ch=='('){cout<<"输入有误"<<endl;
			      return true;}
					}               
					//继续扫描
		          }
		else if(isop(ch)&&(lp(op)>rp(ch)))  
			//是运算符并后输入的优先级小	
	 	         {pre=ch;                  
		//记录当前cin为后面非正常输入作准备
			       if(lp(op)==1)           
					   //前运算符是‘（’后运算符是‘#’错
					{cout<<"输入有误"<<endl;
				     return true;}   
				   //错误处理
				   else
				   { 
					  theta=optr.top();optr.pop();
					  //取出栈顶运算符
					  if(!opnd.empty())           
						  //有运算数
					  {
						 b=opnd.top();
						 opnd.pop();           
						 //取出后-个运算数并出栈
						 if(!opnd.empty())      
							 //有运算数
						 {a=opnd.top();opnd.pop();  
						 //取出前-个运算数并出栈
						 opnd.push(operate(theta,a,b)); 
						 //将结果压入运算数栈
						 }
                          else {
					              cout<<"输入有误"<<endl;
								  return true;}   
						  //无后-个运算数出错
						 }
					else {
					              cout<<"输入有误"<<endl;
				                  return true;
					     }      
					//无前-个运算数出错
						}
					}
					
		else {if(isop(pre))  
			//非运算符并非运算数处理
					  cin>>ch; 
		//前-个是运算符，继续扫描
				      else{cin>>ch;
					  //前-个是运算数，继续扫描后-个
					  if(isdigit(ch)){    
						  //扫描后-个是运算数出错
					        cout<<"输入有误"<<endl;
				            return true;}
					  
					  //错误处理
						
					  }
				}
		op=optr.top();
		//运算符赋值
		if (lp(op)==6){     //')'不出现在前运算符
			cout<<"输入有误"<<endl;
		    return true;}
		//错误处理
	}
	if(optr.top()!='#'){cout<<"输入有误"<<endl;
		    return true;}
	//错误处理
 res=opnd.top();opnd.pop();
  if(!opnd.empty()){ 
	  //还有运算数出错
					        cout<<"输入有误"<<endl;
				            return true;}
  //错误处理
   else {cout<<"="<< res <<endl;
  return true;}
  //输出结果

}
bool calculator::isop(char ch)const
//防止出现非法字符输入
{
   switch(ch)
   {case '#':
   return true;
	 break;
 case '*':
	 return true;
	 break;
 case '/':
	 return true;
	 break;
 case '+':
	 return true;
	 break;
 case '-':
	 return true;
	 break;
 case '(':
	 return true;
	 break;
 case ')':
	 return true;
	 break;
 default :
	 return false;
	 break;
}
}
void calculator::run()
//计算器运行程序
	{	help(); 
		bool run=true;
		do
			{
				char command = get_command();
				switch(command)
				{
				case 'e':
					clearS();
					run=evaluate();break;
				case 'h':
					run=help();break;
				case 'q':
					clearS();
					run=false;break;
				default:
					run=true;break;
				}
			}while(run);

	}

bool calculator::help()
/* 输出帮助信息 */
	{
		cout << "这是帮助信息，请您在使用本计算器前仔细阅读。 "<< endl;
		cout << "您可用的操作键为Q，E，H。"<<endl;
		cout << "Q 表示退出，E表示进行计算，H 表示需要帮助。"<<endl;
		cout << "注意在选择操作键后按下回车键<ENTER>确定."<<endl;
		cout << "在进行计算时请在您输入的表达式后输入'#'表示结束。"<<endl;
		return true;
	}

char calculator::get_command()
//接收并返回用户所选操作
	{
		char command;
		bool waiting=true;
		cout << "Select command and press <ENTER>: ";
		while(waiting)
		{
			cin >> command;
		command = tolower(command);
		if(command =='q' || command == 'e' || command == 'h')
			waiting = false;
	
		}
		
		return command;
	
	}

void main()
//主程序
	{
		calculator c;
		c.run();
	
	}