第四次程序设计作业 C++计算器计算及命令行的使用 前缀表达式方法实现

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一.前言

二.本次作业的步骤梳理

三.计算的实现

//==============================//
//文件名称：calculation.h
//作者：031502209
//更新时间：2016/4/7
//博客：qq952693358
//==============================//
#ifndef CALCULATION_H
#define CALCULATION_H
#include<stack>
#include<queue>
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<string>
using namespace std;

//===============================//
//class:Calculation
//包含：执行计算函数carryout
//函数类型：int
//===============================//
class Calculation
{

public:
int carryout(queue<string> que);
};

#endif // CALCULATION_H

//==============================//
//代码主体部分：calculation
//文件名称：calculation.cpp
//作者：031502209
//更新时间：2016/4/7
//博客：qq952693358
//==============================//

//==================================//
//说明：该部分分为两大块
//1.把原来的式子转换成为前缀表达式
//2.前缀表达式的计算
//==================================//
#include "calculation.h"
#include<stack>
#include<queue>
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<string>
#include<sstream>

//======priority=======//
//说明：用于判断优先级
//=====================//
int priority(string s)
{
if(s=="(" || s== ")")return 0;
if(s=="+" || s=="-")return 1;
if(s=="*" || s=="/")return 2;
if(s=="#")return -1;
}

//======calculate======//
//说明：用于计算
//=====================//
int calculate(string s,int a,int b)//double
{
if(s=="+")return b+a;
if(s=="-")return b-a;
if(s=="*")return b*a;

if(s=="/" && a!=0)return b/a;
else return 0;
}
//========代码主体========//
int Calculation::carryout(queue<string> que)
{
//判断是否出错
if(que.empty())
{
cout<<"error"<<endl;
return 0;
}

stack<string> sign1,sign2;
stack<string> signstore;//倒序

string s;
string que_s;
string sign1_top;

//==========================//
//从'='开始从右向左遍历
//所以用一个栈signstore实现
//==========================//
while(!que.empty())
{
signstore.push(que.front());
que.pop();
}

//-------------------------BEGIN-------------------------//

//======部分1======//
//转换为前缀表达式
//=================//
while(!signstore.empty())
{
s=signstore.top();
signstore.pop();

if(s=="=")continue;
if(s=="+" || s=="-" || s=="*" || s=="/" || s=="(" || s==")")
{
//=============说明=============//
//如果存在以下情况:
//(1)s的优先级大于sign1栈顶元素
//(2)s==")"
//(3)sign1为空栈
//则:s直接push进sign1
//==============================//

//sign1为空栈
if(sign1.empty())
{
sign1.push(s);

continue;
}

//s==")"
if(s==")")
{
sign1.push(s);

continue;
}

//=============说明=============//
//如果遇到左括号:
//把sign1里面的字符push进sign2
//直至遇见右括号
//==============================//
if(s=="(")
{
while(sign1.top()!=")")
{
sign2.push(sign1.top());

sign1.pop();
}
sign1.pop();//右括号出栈
continue;
}

//s的优先级大于sign1栈顶元素 //
if(priority(s) > priority(sign1.top()))
{
sign1.push(s);

continue;
}

//s的优先级小于sign1栈顶元素//

//==============说明===============//
//当遇到s的优先级小于栈顶元素时
//把sign1里面的字符从栈顶
// push进sign2
//直到栈顶元素优先级大于s
//=================================//
else if(priority(s) < priority(sign1.top()))
{
while(priority(s) < priority(sign1.top()))
{
sign1_top=sign1.top();

sign1.pop();
sign2.push(sign1_top);
}
sign1.push(s);
continue;
}
else //优先级相同 且非"("括号")"直接入sign1
{
if(s=="+" || s=="-" || s=="*" || s=="/")
sign1.push(s);
}
}
else //如果是数字的话 push进sign2
{
sign2.push(s);
continue;
}
}

//将sign1中剩余的部分按顺序push进sign2
while(!sign1.empty())
{
sign2.push(sign1.top());
sign1.pop();
}

//转换为前缀表达式 完成

//-------------------------END-------------------------//

//========部分2========//
//计算前缀表达式
//=====================//

//sign2逆序存放->sign_2
stack<string> sign_2;
while(!sign2.empty())
{
sign_2.push(sign2.top());

sign2.pop();
}

//使用stringstream 把字符串转换为数字
stringstream stream;
int number;
stack<int> numberstore;//存储数字的栈
string s2;

//计算部分
while(!sign_2.empty())
{
s2=sign_2.top();
sign_2.pop();

//遇到运算符 提取出numberstore栈顶两个元素进行计算
//结果push进numberstore
if(s2=="+" || s2=="-" || s2=="*" || s2=="/")
{
int number1;
number1=numberstore.top();
numberstore.pop();

int number2;
number2=numberstore.top();
numberstore.pop();

int cal_number;
cal_number=calculate(s2,number2,number1);

numberstore.push(cal_number);

continue;
}
else //遇到操作数 转换为数字之后入栈
{
stream.str(s2);
stream>>number;

numberstore.push(number);
stream.clear();

continue;
}
}

int value=0;

value=numberstore.top();//栈顶元素即最终结果

return value;
}

四.CMD命令行

#include "calculation.h"
#include "calculator.h"
#include "print.h"

#include<string>
#include<string.h>
#include<queue>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int bitjudge=0;

int main(int argc,char*argv[])    //不通过命令行输入时通过Input类来输入
{
queue<string> que; // type:queue<string>

Scan Sc;    // Define a "Scan" object:"Sc".
Print Put;  // Define a "Print" object "Put".
Calculation Ca; // Define a "Calculation" object "Ca".

string str=argv[argc-1];

if(strcmp(argv[1],"-a")==0) //判断是否有输入'-a'
{
que.push(str);
Put.pout(que);    // printf que.
}

while(!que.empty())que.pop();  // 清空que

que=Sc.ToStringQueue(argv[argc-1]);

cout<<Ca.carryout(que)<<endl;
return 0;
}

实现效果如下：

五.不足的地方(已做出改进)

六.数据处理(举两个例子)：

(-3+(9-((10-8)+(9-8*6/2+3)-10*10))*(8-(1+8/4)+2))=830

(3+(-1+2*8)*2)+(9-8*1)=34

七.总结：

2016/4/9