C++计算数学计算式内附源码及附件

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、Direct*10〔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〕数据构造：根底类型、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构造〕C++语言项：STL库〔黑体标明表示使用C++的STL库〕编译环境：Windows764位旗舰版〔Linu*及其他环境请慎重下载〕集成开发环境：VisualC++6.0、DEVC++、CodeBlocks、VisualStudio2015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〔所有代码根本都包含在一个文件，如需试验头文件功能，请自行参考相关文献〕容说明：1、课设题目及预览容将在第二页开场展示。2、代码行数：175行3、目录所示容，本文根本涵盖，如无容，会在本页进展说明。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Direct*需另行配置〕，本文会在此进展说明。6、本文撰写容仅供学习参考，另外，由于本人水平有限，编写之处难免存在错误和纰漏，恳请各位教师或同学批评指正。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，比方1/20-5+((2-10*5)+5-10*2)开场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运算符进队循环进展，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，假设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)120遇到数字直接入队5+((2-10*5)+5-10*2)-120/-的优先级低于/+((2-10*5)+5-10*2)120/5-遇到数字直接入队((2-10*5)+5-10*2)+120/5--与+运算符的优先级一样，则先出栈，在入栈(2-10*5)+5-10*2)+(120/5-遇到(，直接入栈2-10*5)+5-10*2)+((120/5-同上-10*5)+5-10*2)+((120/5-210*5)+5-10*2)+((-120/5-2因为(在栈里，(的优先级最低*5)+5-10*2)+((-120/5-2105)+5-10*2)+((-*120/5-210*的优先级高于-，入栈)+5-10*2)+((-*120/5-2105+5-10*2)+(120/5-2105*-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)+(+120/5-2105*--10*2)+(+120/5-2105*-510*2)+(-120/5-2105*-5+优先级相等的运算符弹出入队，-入栈*2)+(-120/5-2105*-5+102)+(-*120/5-2105*-5+10*优先级高于-，入栈)+(-*120/5-2105*-5+102120/5-2105*-5+102*-+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120/5-2105*-5+102*-+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)120/5-2105*-5+102*-+20/5-2105*-5+102*-+1数字则入栈/5-2105*-5+102*-+120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=00.55-2105*-5+102*-+0.05-2105*-5+102*-+0.055先弹出来的作为右运算数〔0.05-5〕2105*-5+102*-+-4.95105*-5+102*-+-4.9525*-5+102*-+-4.95210*-5+102*-+-4.952105弹出10*5，计算结果50入栈-5+102*-+-4.95250弹出2-50，计算结果-48入栈5+102*-+-4.95-48+102*-+-4.95-485102*-+-4.95-432*-+-4.95-4310*-+-4.95-43102-+-4.95-4320+-4.95-63-67.95注：空白处步骤类似，不再赘述运行结果如下列图所示：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<iostream>*include<stack>*include<queue>*include<string>*include<cctype>*include<stdio.h>*include<stdlib.h>*pragmawarning(disable:4996)usingnamespacestd;classE*pression{public:voidsetE*pression(); //从屏幕获取一行计算式子voidcalculationResult(); //计算出结果，并输出private:voidtransformation(); //将中缀表达式转换成后缀表达式stack<string>stringStack; //栈queue<string>stringQueueMiddle; //存储中缀表达式的队列queue<string>stringQueueBack; //存储后缀表达式的队列};voidE*pression::setE*pression(){charch[200];stringstr; //获取屏幕的表达式stringstrNumber; //暂时存储数字stringstrSymbol; //暂时存储运算符inti=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，比方空格〕:"<<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();}voidE*pression::transformation(){inti=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elseif(stringStack.empty()||'('==stringQueueMiddle.front()[0]) stringStack.push(stringQueueMiddle.front()); //如果栈空或者遇到(，则直接进栈elseif('+'==stringQueueMiddle.front()[0]||'-'==stringQueueMiddle.front()[0]){if(!stringStack.empty()&&'*'==stringStack.top()[0]||'/'==stringStack.top()[0]){ //栈不空,则栈中有*/则出栈//栈中只要有连续的+-*/就出栈，且栈不能为空，遇到(也不出栈for(;!stringStack.empty()&&'('!=stringStack.top()[0];stringStack.pop()) stringQueueBack.push(stringStack.top()); //*/进入后缀表达式队列 }elseif(!stringStack.empty()&&'+'==stringStack.top()[0]||'-'==stringStack.top()[0]){ //如果遇到同等级的运算符，则先出栈再进栈 stringQueueBack.push(stringStack.top()); stringStack.pop(); //栈顶出栈 } stringStack.push(stringQueueMiddle.front()); //+-优先级低，直接进栈 }elseif('*'==stringQueueMiddle.front()[0]||'/'==stringQueueMiddle.front()[0]){if(!stringStack.empty()&&'*'==stringStack.top()[0]||'/'==stringStack.top()[0]){ //栈不空,则栈中有*/则出栈 stringQueueBack.push(stringStack.top()); //进后缀表达式的队 stringStack.pop(); } stringStack.push(stringQueueMiddle.front()); //进栈 }elseif(')'==stringQueueMiddle.front()[0]){ //遇到右括号，则左括号之前的运算符都弹出for(;'('!=stringStack.top()[0];stringStack.pop()) stringQueueBack.push(stringStack.top()); //运算符依次进入后缀表达式队列 stringStack.pop(); //弹出( } }for(;!stringStack.empty();stringStack.pop()){ //中缀表达式扫描完毕，则栈中的所有运算符弹出if('('!=stringStack.top()[0]) stringQueueBack.push(stringStack.top()); //将栈中的运算符添加到后缀表达式队列 }}voidE*pression::calculationResult(){doubleback=0.0; //记录第一个从栈顶弹出来的元素doublefront=0.0; //记录第二个从栈顶弹出来的元素doubleresult=0.0; //记录运算结果charch[100];stringstr;for(;!stringQueueBack.empty();stringQueueBack.pop()){if(isdigit(stringQueueBack.front()[0])) //判断该字符串的第一个字符是否为数字 stringStack.push(stringQueueBack.front()); //纯数字则将该字符串进栈else{ //遇到运算符switch(stringQueueBack.front()[0]) {case'+': back=atof(stringStack.top().c_str()); //弹出第一个栈顶元素 stringStack.pop(); front=atof(stringStack.top().c_str()); //弹出第二个栈顶元素 stringStack.pop(); result=front+back; sprintf(ch,"%lf",result); //将浮点数转换成字符串 str=ch; stringStack.push(str);break;case'-': back=atof(stringStack.top().c_str()); //弹出第一个栈顶元素 stringStack.pop(); front=atof(stringStack.top().c_str()); //弹出第二个栈顶元素 stringStack.pop(); result=front-back; sprintf(ch,"%lf",result); //将浮点数转换成字符串 str=ch; stringStack.push(str);break;case