c++计算数学计算式(内附完整源码及附件).doc

温馨提示程序语言：C、C++、C#、Python（红色字体 表示本课设使用的程序设计语言）图形功能选项：Win32控制台程序（黑框、文本界面）、Win32程序、MFC、WinForm、DirectX10（黑体标明 表示本课设的程序图形类别，默认为非图形界面Win32控制台程序）数据结构：基础类型、数组、链表、双向链表、搜索树（非平衡二叉树）、平衡二叉树、链表与平衡二叉树相结合、堆栈、队列、串、图（黑体标明 表示本课设使用的数据结构）C++语言项：STL库（黑体标明 表示使用C++的STL库）编译环境：Windows 7 64位旗舰版（Linux及其他环境请谨慎下载）集成开发环境：Visual C++ 6.0、DEVC++、CodeBlocks、Visual Studio 2015均可通过编译浅蓝色字体 表示无法通过编译）分多头文件编译：否（所有代码基本都包含在一个文件内，如需试验头文件功能，请自行参考相关文献）内容说明：1、课设题目及预览内容 将在第二页开始展示2、代码行数：175行3、目录 所示内容，本文基本涵盖，如无内容，会在本页进行说明4、附录 绝对包含用户使用手册及程序完整源代码和详细注释。

5、如需下载 其他 头文件（例如DirectX需另行配置），本文会在此进行说明6、本文撰写内容仅供学习参考，另外，由于本人水平有限，编写之处难免存在错误和纰漏，恳请各位老师或同学批评指正题目：输入一个算式，并计算结果表1 整体思路首先，从屏幕读入一个字符串存储到str，比如1/20-5+((2-10*5)+5-10*2)开始将中缀表达式添加到字符串队列：stringQueueMiddle第一，检索str里的字符，如果是数字就添加到strNumber字符串的末尾第二，检索str里的字符，如果遇到+-*/，就将strNumber数字进队，strSymbol运算符进队循环进行，直到到达str的末尾其次，将中缀表达式转换成后缀表达式，将其添加到字符串队列stringQueueBack第一，遇到数字就直接将数字字符串添加到队列第二，如果stringStack栈为空，则将运算符字符进栈第三，如果stringStack栈不为空，若第一个运算符的优先级小于等于栈顶的运算符的优先级，则先把栈的所有高于等于第一个运算符添加到队列（然后出栈），再把低或等的运算符压入栈第四，如果遇到左括号，则直接压栈第五，遇到右括号，则直接把左括号右边的所有运算符出栈，添加到队列表2 中缀表达式转后缀表达式例子例如1/20-5+((2-10*5)+5-10*2)stringQueueMiddle(中缀表达式队列)stringStack(栈)stringQueueBack(后缀表达式队列)1/20-5+((2-10*5)+5-10*2)/20-5+((2-10*5)+5-10*2)1遇到数字直接入队20-5+((2-10*5)+5-10*2)/1栈空，运算符入栈-5+((2-10*5)+5-10*2)1 20遇到数字直接入队5+((2-10*5)+5-10*2)-1 20 /-的优先级低于/+((2-10*5)+5-10*2)1 20 / 5 -遇到数字直接入队((2-10*5)+5-10*2)+1 20 / 5 --与+运算符的优先级相同，则先出栈，在入栈(2-10*5)+5-10*2)+ (1 20 / 5 -遇到(，直接入栈2-10*5)+5-10*2)+((1 20 / 5 -同上-10*5)+5-10*2)+((1 20 / 5 - 210*5)+5-10*2)+((-1 20 / 5 - 2因为(在栈里，(的优先级最低*5)+5-10*2)+((-1 20 / 5 - 2 105)+5-10*2)+((-*1 20 / 5 - 2 10*的优先级高于-，入栈)+5-10*2)+((-*1 20 / 5 - 2 10 5+5-10*2)+(1 20 / 5 - 2 10 5 * -遇到)，则把第一个(之前的所有运算符弹出入队,并出栈(5-10*2)+(+1 20 / 5 - 2 10 5 * --10*2)+(+1 20 / 5 - 2 10 5 * - 510*2)+(-1 20 / 5 - 2 10 5 * - 5 +优先级相等的运算符弹出入队，-入栈*2)+(-1 20 / 5 - 2 10 5 * - 5 + 102)+(-*1 20 / 5 - 2 10 5 * - 5 + 10*优先级高于-，入栈)+(-*1 20 / 5 - 2 10 5 * - 5 + 10 21 20 / 5 - 2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +遇到)，弹出所有运算符，并且中缀表达式到达结尾，弹出所有运算符表3 后缀表达式计算例子1 20 / 5 - 2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +后缀表达式计算遇到数字就压栈，只要遇到运算符就把栈中的两个数字拿出来运算，把运算结果再压到栈中stringQueueBack(后缀表达式队列)stringStack(栈)1 20 / 5 - 2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +20 / 5 - 2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +1数字则入栈/ 5 - 2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +1 20遇到运算符，则把栈顶的两个数字弹出来运算，将运算结果压栈，1/20=00.55 - 2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +0.05- 2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +0.05 5先弹出来的作为右运算数（0.05-5）2 10 5 * - 5 + 10 2 * - +-4.9510 5 * - 5 + 10 2 * - +-4.95 25 * - 5 + 10 2 * - +-4.95 2 10* - 5 + 10 2 * - +-4.95 2 10 5弹出10*5，计算结果50入栈- 5 + 10 2 * - +-4.95 2 50弹出2-50，计算结果-48入栈5 + 10 2 * - +-4.95 -48+ 10 2 * - +-4.95 -48 510 2 * - +-4.95 -432 * - +-4.95 -43 10* - +-4.95 -43 10 2- +-4.95 -43 20+-4.95 -63-67.95注：空白处步骤类似，不再赘述运行结果如下图所示：附 录用户使用手册1、根据提示，输入一条计算式即可。

2、开头无法输入负数，否则程序会崩溃3、输入的计算式需正确，否则会崩溃程序源代码#include#include#include#include#include#include#include#pragma warning(disable:4996)using namespace std;class Expression{public: void setExpression(); //从屏幕获取一行 计算式子 void calculationResult(); //计算出结果，并输出private: void transformation(); //将中缀表达式转换成后缀表达式 stack stringStack; //栈 queue stringQueueMiddle; //存储中缀表达式的队列 queue stringQueueBack; //存储后缀表达式的队列};void Expression::setExpression(){ char ch[200]; string str; //获取屏幕的表达式 string strNumber; //暂时存储 数字 string strSymbol; //暂时存储 运算符 int i = 0; cout << "请输入一个表达式（不需要输入=，请不要输入无谓的字符隔开，比如空格）:" << endl; cout << "\t"; cin.getline(ch, 200); str = ch; for (i = 0; i < str.size(); i++) { if (str[i] >= '0'&&str[i] <= '9'||'.'==str[i]) { strNumber += str[i]; } else { stringQueueMiddle.push(strNumber); //将数字添加到队列 strNumber.clear(); //清空字符串 strSymbol += str[i]; stringQueueMiddle.push(strSymbol); //将符号添加到队列 strSymbol.clear(); //清空字符串 } } //将最后一个数字添加到队列 stringQueueMiddle.push(strNumber); //将数字添加到队列 strNumber.clear(); //清空字符串 transformation();}void Expression::transformation(){ int i = 0; for (; !stringQueueMiddle.empty(); stringQueueMiddle.pop()) { if (isdigit(stringQueueMiddle.front()[0])) //判断该字符串的第一个字符是否为数字 stringQueueBack.push(stringQueueMiddle.front()); //纯数字 则将该 字符串 添加到 后缀表达式队列 else if (stringStack.empty() || '(' == stringQueueMiddle.front()[0]) stringStack.push(stringQueueMiddle.front()); //如果栈空或者遇到 (，则直接进栈 else if ('+' == stringQueueMiddle.front()[0] || '-' == stringQueueMiddle.front()[0]) { if (!stringStack.empty()&&'*'==stringStack.top()[0]||'/' == stringStack.top()[0]) { //栈不空,则栈中有 。