C語言課程設計.簡易計算器.報告.doc

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1、C語言課程設計-簡易計算器xxxx大學信息科學與工程學院課程設計報告班 級： 通信工程一班 姓名 （學號）： xxx 實驗項目名稱： 簡易計算器 實驗室(中心)： 信息科學與工程學院信息技術實驗室 指 導 教 師 ： xxx 實驗完成時間： 2012 年 6 月 19 日 目錄一:課程設計題目3二:功能描述3三:概要設計4四:詳細設計5五:測試結(jié)果及存在的問題9六:課程設計心得體會12七:附錄12序號項目標準評分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（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課程設計說明書（50%）課程設計書各項目認真填寫，具有清晰的設計思路及軟件測試結(jié)果分析（45-50）課程設計書各項目認真填寫，具有較為清晰的設計思路并對軟件測試結(jié)果進行了較為清晰的分析（40-44）課程設計書各項目認真填寫，設計思路正確（35-39）課程設計書進行為較為認真的填寫（30-34）課程設計書有未完成項或各項填寫不屬實或他人代做或抄襲（15）教師簽字總分一、題目： 簡易計算器設計二、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“+，-，*，/，（，）”組成的任意算術表達式的值。其中此程序中包含對負數(shù)和字符

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

4、算符和數(shù)據(jù)的進棧和出棧(自定義函數(shù)完成) 功能:完成運算符和數(shù)據(jù)的進棧 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)換成浮點型數(shù)據(jù)(Getdouble函數(shù)完成) 轉(zhuǎn)換和運算符 比較.數(shù)據(jù)運算的過程及輸出(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、詳細設計：各功能模塊的實現(xiàn)過程如下: 1:棧的應用：通過運用結(jié)構(gòu)體數(shù)組中top值的改變來達到數(shù)據(jù)進棧和出棧的目的，而棧的初始化只需將top的初始值賦為-1即可 ； 2:表達式負數(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=-?讀入字符串數(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)則將負號及其以后的元素全向后移一位且負號位置賦值為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)點及運算符不能多個在一起、右括號后的數(shù)據(jù)必須為運算符或結(jié)束標志；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、:進棧和出棧： 說明:運算符和數(shù)據(jù)的進棧是通過給結(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.即實質(zhì)上是通過改變數(shù)組的位置來達到進棧出棧； 5:字符串數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成浮點型數(shù)據(jù)(由Getdouble函數(shù)完成): 函數(shù)說明: 從字符數(shù)組的運算符開始掃描，直到遇到下一個運算符結(jié)束，然后將這兩個運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(即掃描到的第二個運算符)； 6:算符優(yōu)先級的比較: 函數(shù)說明: 此函數(shù)是記錄運算符棧的棧頂元素在運算符集合中的

7、位置與讀入運算符在運算符集合中的位置，將這兩個值作為運算符優(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，用以寄存運算符；另一個是OPND,用以寄存浮點型數(shù)據(jù)?；舅枷胧?首先置數(shù)棧為空棧，表達式的起始符號為#算符棧的棧底元素；然后依次讀入表達式中的每一個字符，若為數(shù)則進OPND數(shù)棧，若為運算符則和OPTR算符棧的棧頂運算符比較優(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運算并將結(jié)果進數(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。直到整個表達式求值完畢(即OPTR的棧頂算符和當前讀入的字符均為#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)先級算符進棧刪除棧頂元素去算符棧頂元素(theta)字符串轉(zhuǎn)換為浮點型數(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+、-、*、/ 四則運算； 預期的解決辦法 : 查詢資料學習了解操作界面的制作方法及需要的技巧； 查詢相關資料了解學習有關處理字符數(shù)組賦值的相關問題 (即處理字符數(shù)組賦值只取到預定的位置)； 學習了解相關的庫函數(shù)的功能以增加計算器的計算功能 (如計算器的次方、開方、等的運算) . 六、課程設計心得體會: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用不上(如設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踐。同時經(jīng)過查詢資料了解到棧由多種運用方法，其中包括棧的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈式存儲結(jié)構(gòu)，棧是計算表達式的經(jīng)典應用。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;/運算符進棧函數(shù)void Push_R(OPTR_Stack *a,char b)a-top+;a-dataa-top=b;/數(shù)據(jù)進棧函數(shù)void Push_D(OPND_Stack *a,double b)a-top+;a-dataa-top=b;/取運算符棧頂符函數(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(四則運算.如:-1+(2+3)*9/(-2)-6.n請輸入一個表達式: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.請從新輸入表達式:n);gets(a);strcpy(b,a);Translate(a);system(color B0);printf(=*=*=*=*=*=*表達式結(jié)果=*=*=*=*=*=*n);printf(該表達式的結(jié)果為:n%s=%-10.3lfn,b,EvaluateExpression(a);printf(=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*n);printf(繼續(xù)使用四則運算.如:-1+(2+3)*9/(-2)-6.n請再輸入一個表達式:n);通信工程11級一班 16 / 17 劉 秀