C語言課程設(shè)計.簡易計算器.報告.doc

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1、C語言課程設(shè)計-簡易計算器xxxx大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院課程設(shè)計報告班 級： 通信工程一班 姓名 （學(xué)號）： xxx 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱： 簡易計算器 實(shí)驗(yàn)室(中心)： 信息科學(xué)與工程學(xué)院信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 指 導(dǎo) 教 師 ： xxx 實(shí)驗(yàn)完成時間： 2012 年 6 月 19 日 目錄一:課程設(shè)計題目3二:功能描述3三:概要設(shè)計4四:詳細(xì)設(shè)計5五:測試結(jié)果及存在的問題9六:課程設(shè)計心得體會12七:附錄12序號項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)評分1系統(tǒng)演示（功能）（50%）按要求完成系統(tǒng)功能且界面友好容錯能力強(qiáng)（45-50）按要求完成系統(tǒng)功能界面一般有較好的容錯能力（40-44）基本完成系統(tǒng)功能有一定的容錯能力（35-39）基

2、本完成系統(tǒng)功能（30-34分）未完成系統(tǒng)功能或他人代做或抄襲（15）2課程設(shè)計說明書（50%）課程設(shè)計書各項(xiàng)目認(rèn)真填寫，具有清晰的設(shè)計思路及軟件測試結(jié)果分析（45-50）課程設(shè)計書各項(xiàng)目認(rèn)真填寫，具有較為清晰的設(shè)計思路并對軟件測試結(jié)果進(jìn)行了較為清晰的分析（40-44）課程設(shè)計書各項(xiàng)目認(rèn)真填寫，設(shè)計思路正確（35-39）課程設(shè)計書進(jìn)行為較為認(rèn)真的填寫（30-34）課程設(shè)計書有未完成項(xiàng)或各項(xiàng)填寫不屬實(shí)或他人代做或抄襲（15）教師簽字總分一、題目： 簡易計算器設(shè)計二、功能描述： 此簡易計算器根據(jù)算符優(yōu)先算法原則可以計算由“+，-，*，/，（，）”組成的任意算術(shù)表達(dá)式的值。其中此程序中包含對負(fù)數(shù)和字符

3、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能。如：-9+（2+3）*9/8-5）/(-3);三、概要設(shè)計：根據(jù)算符優(yōu)先算法設(shè)計將函數(shù)功能模塊分布如下: 利用結(jié)構(gòu)體數(shù)組中腳碼的變換達(dá)到符號和數(shù)據(jù)進(jìn)棧和出棧的目的。算符優(yōu)先算法計算表達(dá)式的值 定義運(yùn)算符棧和數(shù)據(jù)棧及各個函數(shù)的類型和數(shù)據(jù)的類型（自定義完成） 功能:完成棧的定義和初始化及函數(shù)的類型定義及運(yùn)算符 集合定義. 字符型數(shù)據(jù)表達(dá)式的輸入并對負(fù)數(shù)處理以符合算法規(guī)則(Translate函數(shù)完成) 功能:完成負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換成(0-負(fù)數(shù))形 N 式以便數(shù)據(jù)讀入 (Translate). 判斷表達(dá)式是否正確（Can函數(shù)完成） 功能:完成判斷表達(dá)式是否符合 一般計算表達(dá)式規(guī)則(Can). Y運(yùn)

4、算符和數(shù)據(jù)的進(jìn)棧和出棧(自定義函數(shù)完成) 功能:完成運(yùn)算符和數(shù)據(jù)的進(jìn)棧 和出棧. 功能:完成數(shù)據(jù)算符優(yōu)先級比較(Precede函數(shù)完成)字符型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)(Getdouble函數(shù)完成) 轉(zhuǎn)換和運(yùn)算符 比較.數(shù)據(jù)運(yùn)算的過程及輸出(Operate和EvaluateExpression函數(shù)完成) 功能:完成函數(shù)調(diào)用以完成 數(shù)值計算.四、詳細(xì)設(shè)計：各功能模塊的實(shí)現(xiàn)過程如下: 1:棧的應(yīng)用：通過運(yùn)用結(jié)構(gòu)體數(shù)組中top值的改變來達(dá)到數(shù)據(jù)進(jìn)棧和出棧的目的，而棧的初始化只需將top的初始值賦為-1即可 ； 2:表達(dá)式負(fù)數(shù)的處理(由Translate函數(shù)完成): Y N Y N N Y結(jié)束返回新的數(shù)組s

5、it？(t為數(shù)組長度)i+1之后元素向后移一位,si+1=0si=(且si+1=-S數(shù)組首位加0S0=-?讀入字符串?dāng)?shù)組(s)開始 算法說明:函數(shù)中，先掃描數(shù)組，若s0=-，則將數(shù)組的所有元素向后 移一位且首位賦值為0，若數(shù)組首位之后含有形如(-5)則將負(fù)號及其以后的元素全向后移一位且負(fù)號位置賦值為0，然后返回新的數(shù)組； i=i+1,t=t+1 3:表達(dá)式正誤的判斷(由Can函數(shù)完成): 函數(shù)說明: 函數(shù)中將錯誤歸為幾類:括號的完整性、運(yùn)算符后的數(shù)據(jù)類型、除號后的數(shù)據(jù)不能為0、小數(shù)點(diǎn)及運(yùn)算符不能多個在一起、右括號后的數(shù)據(jù)必須為運(yùn)算符或結(jié)束標(biāo)志；函數(shù)通過p和s記錄對這些錯誤的判斷，并返回結(jié)果；4

6、:進(jìn)棧和出棧： 說明:運(yùn)算符和數(shù)據(jù)的進(jìn)棧是通過給結(jié)構(gòu)體數(shù)組賦值并增加top的值來記錄棧的棧頂元素的位置 以便取用；出棧是使top的減1后的那個數(shù)組中的數(shù)據(jù)作為新棧的棧頂元素，并返回棧頂元素.即實(shí)質(zhì)上是通過改變數(shù)組的位置來達(dá)到進(jìn)棧出棧； 5:字符串?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)(由Getdouble函數(shù)完成): 函數(shù)說明: 從字符數(shù)組的運(yùn)算符開始掃描，直到遇到下一個運(yùn)算符結(jié)束，然后將這兩個運(yùn)算符間的字符記錄在數(shù)組S中，再用庫函數(shù)atof將字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)并返回數(shù)據(jù)和數(shù)組a中新的元素的起點(diǎn)(即掃描到的第二個運(yùn)算符)； 6:算符優(yōu)先級的比較: 函數(shù)說明: 此函數(shù)是記錄運(yùn)算符棧的棧頂元素在運(yùn)算符集合中的

7、位置與讀入運(yùn)算符在運(yùn)算符集合中的位置，將這兩個值作為運(yùn)算符優(yōu)先級表數(shù)組的腳碼，然后返回這個元素所代表的字符； 7:算符優(yōu)先算法求表達(dá)式的值的核心算法: 說明:此函數(shù)中使用兩個工作棧，一個是OPTR，用以寄存運(yùn)算符；另一個是OPND,用以寄存浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)?；舅枷胧?首先置數(shù)棧為空棧，表達(dá)式的起始符號為#算符棧的棧底元素；然后依次讀入表達(dá)式中的每一個字符，若為數(shù)則進(jìn)OPND數(shù)棧，若為運(yùn)算符則和OPTR算符棧的棧頂運(yùn)算符比較優(yōu)先級后，如果棧頂算符優(yōu)先級低，則此算符進(jìn)棧并返回新的棧頂算符；如果棧頂算符優(yōu)先級高，則取算符棧棧頂算符theta并刪除此算符，同時去數(shù)棧的最上面的兩個數(shù)a和b并刪除這兩個數(shù)，作

8、a theta b運(yùn)算并將結(jié)果進(jìn)數(shù)棧；如果兩個算符優(yōu)先級相同，則刪除算符棧頂算符并返回新的棧頂算符。直到整個表達(dá)式求值完畢(即OPTR的棧頂算符和當(dāng)前讀入的字符均為#時求值完畢)。 程序框圖如下: Y N Y 開始定義并初始化棧ch=算符棧頂元素,k=0ch!=# | sk!=#sk是算符？ch和算符棧頂元素優(yōu)先級算符進(jìn)棧刪除棧頂元素去算符棧頂元素(theta)字符串轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)刪除theta并返回新棧頂元素取數(shù)棧棧頂?shù)膬稍豠,b刪除數(shù)棧的最上面的兩元素結(jié)果進(jìn)數(shù)棧計算a(theta)b的值k=k+1ch=算符棧頂元素x=數(shù)棧頂元素輸出x的值結(jié)束五、測試結(jié)果及存在的問題: 1:系統(tǒng)運(yùn)行效果

9、: 輸入界面: 正確的計算： 再計算界面錯誤報告: 修正再計算: 2:存在的不足及預(yù)期的解決辦法:不足之處:計算器的操作界面不是很美觀；而且程序循環(huán)使用不能在指定的位置退出；目前只能用于計算+、-、*、/ 四則運(yùn)算； 預(yù)期的解決辦法 : 查詢資料學(xué)習(xí)了解操作界面的制作方法及需要的技巧； 查詢相關(guān)資料了解學(xué)習(xí)有關(guān)處理字符數(shù)組賦值的相關(guān)問題 (即處理字符數(shù)組賦值只取到預(yù)定的位置)； 學(xué)習(xí)了解相關(guān)的庫函數(shù)的功能以增加計算器的計算功能 (如計算器的次方、開方、等的運(yùn)算) . 六、課程設(shè)計心得體會:心得體會: 我對編程是有很濃厚興趣的。在編程的過程中，我深深地體會到力不從心有些知識沒能深入地理解和掌握以

10、及VC+的許多功能沒能探索和了解使我編程時有好多的思想運(yùn)用不上(如設(shè)計一個美觀的操作界面)。另外，我也感受到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性，有了結(jié)構(gòu)才能將好的思想付諸實(shí)踐。同時經(jīng)過查詢資料了解到棧由多種運(yùn)用方法，其中包括棧的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)，棧是計算表達(dá)式的經(jīng)典應(yīng)用。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的許多結(jié)構(gòu)都是很經(jīng)典思想，只有把編程語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都熟練掌握的情況下，才能做出一些很好的作品。在編程過程中，雖然有時候是很發(fā)悶的，尤其是程序無錯但結(jié)果不對，但是在完成一個完整的程序時所帶來的喜悅是其它事情所不能替代的。我很喜歡編程，即使我的知識和能力有限，但我相信經(jīng)過努力，一切皆有可能。七、附錄: 程序源代碼如下:#inc

11、lude #include #include /算符優(yōu)先級表char First77= /+,-,*,/,(,),# /*+*/ , /*-*/ , /*/ , /*/*/ , /*(*/ , , /*#*/ ,top=-1;/初始化數(shù)據(jù)站函數(shù)void InitStack_D(OPND_Stack *a)a-top=-1;/運(yùn)算符進(jìn)棧函數(shù)void Push_R(OPTR_Stack *a,char b)a-top+;a-dataa-top=b;/數(shù)據(jù)進(jìn)棧函數(shù)void Push_D(OPND_Stack *a,double b)a-top+;a-dataa-top=b;/取運(yùn)算符棧頂符函數(shù)voi

12、d GetTop_R(OPTR_Stack *a,char *b)*b=a-dataa-top;/取數(shù)據(jù)棧頂數(shù)函數(shù)void GetTop_D(OPND_Stack *a,double *b)*b=a-dataa-top;/判斷數(shù)據(jù)是否為運(yùn)算符函數(shù)int In(char a,char *s)for(int i=0;i7;i+)if(a=si)return 1;return 0;/算符優(yōu)先級判斷函數(shù)char Precede(char a,char b)int m,n;for(int i=0;itop-;*b=a-dataa-top;/取數(shù)據(jù)站的棧頂元素，并從棧中刪除此元素void Pop_D(OP

13、ND_Stack *a,double *b)*b=a-dataa-top;a-top-;/二元運(yùn)算函數(shù)double Operate(double a,char theta,double b)switch(theta)case+:return a+b;case-:return a-b;case*:return a*b;case/:return a/b;default:return 0;/將字符串轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)double Getdouble(char *a,int *b)double x;char s50;int m=0,n;n=strlen(a);for(int i=*b;in;i+)if(

14、In(ai,OP)=1)m=i;break;for(i=*b;im;i+)si-*b=ai;strcat(s,0);x=atof(s);*b=m;return x;/算符優(yōu)先算法求值核心函數(shù)double EvaluateExpression(char *s)OPND_Stack OPND;OPTR_Stack OPTR;char ch,theta;double x,a,b;int k=0;strcat(s,#);InitStack_R(&OPTR);Push_R(&OPTR,#);InitStack_D(&OPND);GetTop_R(&OPTR,&ch);while(sk!=#|ch!=#)

15、if(In(sk,OP)=0)x=Getdouble(s,&k);Push_D(&OPND,x);elseswitch(Precede(ch,sk)case:GetTop_R(&OPTR,&theta);Pop_R(&OPTR,&ch); Pop_D(&OPND,&b);Pop_D(&OPND,&a);Push_D(&OPND,Operate(a,theta,b);break;GetTop_R(&OPTR,&ch);GetTop_D(&OPND,&x);return x;InitStack_R(&OPTR);Push_R(&OPTR,#);InitStack_D(&OPND);/判斷表達(dá)式是否

16、輸入正確.int Can(char a,int n) int p=0,s=0,t=0;for(int i=0;in;i+)if(ai=(|ai=)p+;if(ai=+|ai=-|ai=*|ai=/)&(ai+19)s+;if(ai=/&ai+1=0)s+;if(ai=(&(ai=+|ai=-|ai=*|ai=/)|(ai=)&ai+1=()s+;if(ai=)&ai+1!=0&(ai+1!=+&ai+1!=-&ai+1!=*&ai+1!=/)s+;if(ai=.&ai+1=.)s+;if(p%2=0&s=0) return 0;return 1;/負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換函數(shù)void Translate(ch

17、ar *s)char b80;int k,t;if(s0=-)b0=0;b1=0;strcat(b,s);strcpy(s,b);t=strlen(s);k=t;for(int i=0;i=k;j-) sj=sj-1; sk=0; st+1=0; t=strlen(s); k=t;/主函數(shù)void main() system(color B0);char a80;int m;char b80;printf(=簡易計算器=n);printf(四則運(yùn)算.如:-1+(2+3)*9/(-2)-6.n請輸入一個表達(dá)式:n);while(1)gets(a);strcpy(b,a);Translate(a)

18、;while(1)int p;m=strlen(a);p=Can(a,m);if(p=0) break;system(color F4);printf(輸入錯誤.請從新輸入表達(dá)式:n);gets(a);strcpy(b,a);Translate(a);system(color B0);printf(=*=*=*=*=*=*表達(dá)式結(jié)果=*=*=*=*=*=*n);printf(該表達(dá)式的結(jié)果為:n%s=%-10.3lfn,b,EvaluateExpression(a);printf(=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*n);printf(繼續(xù)使用四則運(yùn)算.如:-1+(2+3)*9/(-2)-6.n請再輸入一個表達(dá)式:n);通信工程11級一班 16 / 17 劉 秀