jisuan.cpp

用C++实现四则运算

#include <ctype.h>   //引用头文件
#include <string.h>
#include "stdio.h"
#define N 50     //宏定义堆栈长度为50

typedef struct{   //定义存放操作数的堆栈段NumStack
 int top;     //存放栈顶元素的下标位置
 double array[N];//栈元素的数组
}NumStack;
typedef struct{   //定义存放操作符号的堆栈段OpStack
 int top;
 char array[N];
}OpStack;

int Cint(char mychar){        //将字符转化为相应整数0==48(ASCII)
 return (mychar-48);
}
void PushNum(NumStack *numstack,double num){   //操作数进栈
 numstack->top++;             //进栈栈顶自加1将新操作数置于栈顶
 numstack->array[numstack->top-1]=num;
}
void PopNum(NumStack *numstack,double *num){    //操作数出栈
 *num=numstack->array[numstack->top-1];
 numstack->top--;            //计算操作数num得到栈顶元素栈顶自减1
}
void PushOp(OpStack *opstack,char op){      //操作符号进栈
 opstack->top++;
 opstack->array[opstack->top-1]=op;
}
void PopOp(OpStack *opstack,char *op){    //操作符号出栈
 *op=opstack->array[opstack->top-1];
 opstack->top--;
}

double Calculator(double a,double b,char c)  //计算函数
{                               //a,b为操作数,c为操作符号
 double result;
 switch(c)        //选择运算种类
 {
  case '+':result=a+b;break;
  case '-':result=a-b;break;
  case '*':result=a*b;break;
  case '/':result=a/b;break;
 }
 return result;           //返回计算结果result
}

char Priority(char y,char x)  //判断比较符号优先级
{
  char priority='<';     //默认x优先级高
  switch(x)
  {
   case '+':               //输入为+或-且栈顶为(或#时,输入x的优先级高
   case '-':if(y=='(' || y=='#')priority='>';break;
   case '*':            //输入为*或/且栈顶为(或#或+或-时,输入x的优先级高
   case '/':if(y=='(' || y=='#'|| y=='+' || y=='-')priority='>';break;
   case '(':priority='>';break;   //输入为(时为高优先级
   case ')':if(y=='(')priority='=';break;  //输入)时括号配对优先级相等
   case '#':if(y=='#')priority='=';break;  //结束符与栈顶开始符配对
   default:priority='?';  //错误输入
  }
  return priority;
}

void Process(NumStack *numstack,OpStack *opstack,char x)//处理表达式的主体函数
{
 double a,b;char c;     //定义存放出栈的操作数和操作符
 static double tempnum=0;     //对数据进行生成时使用
 static int len=10;           //定义作为权值使用
 static int dot=0,flags=0;    //小数点和数据、符号进栈标志位
 if(isdigit(x) || x=='.')  //如果x是数字或小数点则继续即控制操作数的输入输出
 {
  if(x=='.') dot=1;       //如果x是小数点就把小数点标志置1
  else                     //如果x是数字则进入下面函数
  {
   if(dot==0)              //如果当前还没有接受过小数点 
    tempnum=tempnum*10+Cint(x);  //生成整数部分
   else                    //如果当前已经接受过小数点
   {
    tempnum=tempnum+(double)Cint(x)/len;   //生成小数部分
    len=len*10;           //每输入一位小数执行一次为下一次小数输入的权值
   }
  }
 }
 else              //如果x不是数字或小数点时
 {
  if(flags==0 && x!='(') //flags=0时允许进栈,符号栈顶为(时不允许符号再数字进栈之前进栈
  {PushNum(numstack,tempnum);tempnum=0;len=10;dot=0;}//操作数进栈还原变量
  switch(Priority(opstack->array[opstack->top-1],x))
  {	           //调用Priority函数判断x与前一个操作符优先级选择操作
   case '>':PushOp(opstack,x);flags=0;break;//高于前一个操作符则进栈
   case '<':PopOp(opstack,&c);      //低于前一个操作符则将栈顶的操作符操作数出栈
            PopNum(numstack,&b);
            PopNum(numstack,&a);
            PushNum(numstack,Calculator(a,b,c));flags=1;//完成高优先级的数学计算再压入栈
            Process(numstack,opstack,x);break;  //继续输入数字或符号
   case '=':PopOp(opstack,&c);flags=1;break;    //优先级相等操作符出栈
   default:printf("错误表达式输入!!");return;     //其它情况提示错误并结束操作
  }
 }
}

void main()   //主调用函数
{
 NumStack numstack;OpStack opstack;char s[N];int i=0;//定义数字栈、字符栈、数组等变量
 numstack.top=0;opstack.top=0;   //将0存于两栈顶
 PushOp(&opstack,'#');           //将#存放于操作符号的栈底
 printf("\n请输入表达式以#结束并回车:");
 scanf("%s",s);                   //输入表达式
 for(i=0;i<strlen(s);i++)         //循环i次处理长度为i的表达式(地址传递)
 Process(&numstack,&opstack,s[i]);
 printf("\n表达式的结果时: %f\n",numstack.array[numstack.top-1]);
}