C语言版模拟计算器的程序，能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。
题目
设计一个模拟计算器的程序，要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。
设计要求：要检查有关运算的条件，并对错误的条件产生报警。
代码
本程序为 谢先斌 数据结构设计论文。仅供参考，请勿转载。
#include <stdio.h >
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#define MAX_OPERATOR_NUM 100 /* 运算符栈数组长度 */
#define MAX_DATA_NUM 100 /* 运算数栈数组长度 */
typedef struct OPStack /* 定义运算符栈 */
{
char opStack[MAX_OPERATOR_NUM];
int top;
}OPStack, *pOPStack;
typedef struct DATAStack /* 定义操作数栈 */
{
double stack[MAX_DATA_NUM];
int top;
}DATAStack, *pDATAStack;
void InitpOPStack( pOPStack &pOStack ) /* 初始化运算符栈 */
{
if ( !(pOStack = (pOPStack) malloc( sizeof(OPStack) ) ) ) /* 为运算符栈分配空间 */
{
printf( "分配内存空间失败!\n" );
exit( -1 );
}
pOStack->top = -1;
}
void InitpDATAStack( pDATAStack &pDStack ) /* 初始化运算数栈 */
{
if ( !(pDStack = (pDATAStack) malloc( sizeof(DATAStack) ) ) ) /* 为运算数栈分配空间 */
{
printf( "分配内存空间失败!\n" );
exit( -1 );
}
pDStack->top = -1;
}
void PushOPStack( pOPStack &pOStack, char ch ) /* 运算符进栈 */
{
pOStack->opStack[++(pOStack->top)] = ch;
}
void PopOPStack( pOPStack &pOStack, char &ch ) /* 运算符出栈 */
{
ch = pOStack->opStack[pOStack->top];
pOStack->top--;
}
void PushDATAStack( pDATAStack &pDStack, double
d ) /* 运算数进栈 */
{
++(pDStack->top);
pDStack->stack[pDStack->top]
= d;
}
void PopDATAStack( pDATAStack &pDStack, double &d ) /* 运算数出栈 */
{
d = pDStack->stack[pDStack->top];
pDStack->top--;
}
void ClearpOPStack( pOPStack &pOStack ) /* 清空运算符栈 */
{
pOStack->top = -1;
}
void ClearpDATAStack( pDATAStack &pDStack ) /* 清空运算数栈 */
{
pDStack->top = -1;
}
char GetToppOPStack( pOPStack &pOStack ) /* 获取运算符栈顶元素 */
{
return (pOStack->opStack[pOStack->top]);
}
double GetToppDATAStack( pDATAStack &pDStack ) /* 获取运算数栈顶元素 */
{
return (pDStack->stack[pDStack->top]);
}
bool IsOP( char &ch ) /* 区分 运算 符 和 运算数 的函数 是 运算 符 时返回true, 否则 返回false */
{
/* 判断是否为符号 */
if ( (ch == '+') || (ch == '-') || (ch == '*')
||(ch == '/') || (ch == '=') || (ch == 'A')
|| (ch == 'S') || (ch == 'a') || (ch == 's')
|| (ch == '(') || (ch == ')') )
return true;
else
return false;
}
char Precede( char op1, char op2 ) /* 参考《数据结构》（C语言版）第53页 3.2.5表达式求值 */
{
char tab[9][10]; /* 定义字符串的二维数组来存放运算符优先级的关系 */
strcpy( tab[0], ">><<<><<>" );
strcpy( tab[1], ">><<<><<>" );
strcpy( tab[2], ">>>><><<>" );
strcpy( tab[3], ">>>><><<>" );
strcpy( tab[4], "<<<<<=<<E" );
strcpy( tab[5], ">>>>E>>>>" );
strcpy( tab[6], ">>>><>>>>" );
strcpy( tab[7], ">>>><>>>>" );
strcpy( tab[8], "<<<<<E<<=" );
char op[10]; /* 定义一维字符串数组来按优先级从低到高存放运算符 */
strcpy( op, "+-*/()AS=" );
int i, j;
for ( i = 0; i < 9; i++ )
if( op[i] == op1 )
reak;
for ( j = 0; j < 9; j++ )
if( op[j] == op2 )
break;
return (tab[i][j]); /* 返回比较结果 */
}
void exit_E()
{
printf( "\n |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n" );
printf( "\n | ***欢迎您的下次使用!谢谢!!!*** | \n\n" ); /* 退出使用 */
printf( " |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n\n" );
}
double Operate( double a, char theta, double b ) /* 对出栈的运算符和运算数进行计算 */
{
double s;
switch ( theta )
{
case '+':
s = a + b;
break;
case '-':
s = a - b;
break;
case '*':
s = a * b;
break;
case '/':
if( b != 0 ) /* 判断除数是否为0，若为0，退出程序 */
{
s = a / b;
break;
}
else
{
printf( "\n #### 除数为0，非法运算。程序终止! ####\n" );
exit_E(); /* 打印结束菜单 */
exit( -1 );
}
case 'A':
s = fabs( b ); /* 调用FABS()函数 */
break;
case 'S':
if( b >= 0 ) /* 判断被开方数是否为0，若为0，退出程序 */
{
s = sqrt( b ); /* 调用SQRT()函数 */
break;
}
else
{
printf( "\n ####求负数的平方根是非法运算。程序终止! ####\n" );
exit_E(); /* 打印结束菜单 */
exit( -1 );
}
}
return(s);
}
char ChangeChar( char &c ) /* 通过ChangeChar函数来把a、s的小写字母改为大写的 */
{
if ( c == 'a' )
c = 'A';
else if ( c == 's' )
c = 'S';
return(c);
}
/* 参考《数据结构》（C语言版）第53页 3.2.5表达式求值 算法3 .4 Evaluateexpression_r () 函数 */
void Evaluateexpression_r() /* 计算函数：读入表达式，并计算结果 */
{
pOPStack pOStack; /* 声明运算符栈 */
pDATAStack pDStack; /* 声明运算数栈 */
double result; /* 存运算的结果 */
char x, theta, c; /* c存放读取的字符,x、theta存放运算符栈的栈顶元素 */
int flag, data; /* 标识符，用来读入连续的数字 */
double s;
double getd; /* 存放GetTop***的结果 */
double a, b, cc; /* a,b存放数据栈出栈的栈顶元素,c存 放 运算结果 */
flag = 0; /* 初始化标识符，用来判断字符串中的连续数字 */
data = 0; /* */
InitpOPStack( pOStack ); /* 初始化运算符栈 */
InitpDATAStack( pDStack ); /* 初始化运算数栈 */
PushOPStack( pOStack, '=' ); /* 在运算符栈底放入'=' */
printf( " &请输入表达式以'='结束：" );
c = getchar(); /* 读入字符 */
ChangeChar( c ); /* 通过调用函数来实现把小写的a、s改为大写的A、S */
while ( c != '=' || GetToppOPStack( pOStack ) != '=' )
{
if( !IsOP( c ) ) /*不是运算符进栈 */
{
s = c - '0'; /* 把字符转化为数字 */
if( flag == 1 )
{
PopDATAStack( pDStack, getd );
s = getd * 10 + s;
}
PushDATAStack( pDStack, s );
flag = 1;
c = getchar();
ChangeChar( c );
}
else
{
flag = 0;
switch( Precede( GetToppOPStack( pOStack ), c ) ) /* 输入元素和运算符栈顶元素比较 */
{
case '<' : /* 栈顶元素优先级低 */
PushOPStack( pOStack, c );
c = getchar();
ChangeChar( c );
break;
case '=' : /* 托括号并接受下一个字符 */
PopOPStack( pOStack,
x );
c
= getchar();
ChangeChar( c );
break;
case '>' : /* 退栈并将运算结果进栈 */
PopOPStack( pOStack, theta );
PopDATAStack( pDStack, b );
PopDATAStack( pDStack, a );
cc = Operate( a, theta, b );
PushDATAStack( pDStack, cc );
break;
} /* switch */
} /* else */
} /* while */
result = GetToppDATAStack( pDStack ); /* 运算结束时，运算数栈的栈底元素就是计算结果 */
ClearpOPStack( pOStack ); /* 清空运算符栈 */
ClearpDATAStack( pDStack ); /* 清空运算数栈 */
printf( " ->计算结果为：%.2f\n\n", result ); /* 输出运算结果 */
return;
}
void print_user() /* 欢迎界面 */
{
printf( "\n 欢迎使用C语言版模拟计算器 \n\n" );
printf( "************************************************************************\n" );
printf( " |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n" );
printf( " | 模拟计算器使用说明 |\n\n" );
printf( " | 作者：谢先斌 |\n\n" );
printf( " | 本程序包括对'+'、'-'、'*'、'/'、'()'的运算 |\n" );
printf( " | 本程序中ABS()算用A()替代、SQRT()运算用S()代替 |\n" );
printf( " | 本程序中的一切字母均不区分大小写 |\n" );
printf( " 正确的表达式如：1+A(7-8)+S(9*8)= \n" );
printf( " | 输入'='表示表达式输入结束!! |\n\n" );
printf( " | 欢迎使用!!!-->--> |\n" );
printf( " |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n" );
printf( "************************************************************************\n\n" );
}
int main() /* 主函数 */
{
char in;
bool b; /* 标识符，用来标识是否结束程序 */
b = true; /* 初始化，不结束 */
print_user(); /* 打印欢迎界面 */
printf( " *请确认使用计算器Y/N:" );
while ( 1 )
{
scanf( "%c", &in ); /* 确认是否继续操作 */
getchar(); /* 吃掉会车，避免干扰 */
switch( in )
{
case 'Y' :
case 'y' :
{
Evaluateexpression_r(); /* 进入计算函数：读入表达式，并计算结果 */
break;
}
case 'N' :
case 'n' :
{
exit_E();
b = false;
break;
}
/* default: */
/* printf(" **输入错误，请重新输入Y/N:"); */
/* break; */
}
if( b == false ) /* 如果 */
b == false, 退 出整 个 序
break;
printf( " *您确定要继续使用计算机Y/N:" );
getchar(); /* 用getchar吃掉回车，避免对后续输入中in的干扰 */
}
return(0);
}