数据结构课程设计计算器

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数据结构课程设计(算术表达式求值)-计算器

数据结构课程设计(算术表达式求值)-计算器

高级语言程序设计《算术表达式求值》课程设计报告算术表达式求值系统可以实现实现对算术四则混合运算表达式求值,并打印求值过程中运算符栈、操作数栈的变化过程。

第二章系统分析开始运行时界面如下:你可以输入一个表达式,按E对其进行求值。

第四章系统实现#include <stdio.h>#include <conio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define N 100double numStack[N]={0};//操作数栈int numTop;char opStack[N];//运算符栈int opTop;void print_num(double str1[],int n){int i;printf("\n操作数栈:\n");for(i=0;i<n;i++)printf("%g ",str1[i]);}void print_op(char str2[],int m){int j;printf("\n运算符栈:\n");for(j=0;j<m;j++)printf("%c ",str2[j]);}int op(char ch)//判断运算符优先级{if(ch=='+'||ch=='-') return 2;if(ch=='*'||ch=='/') return 3;if(ch=='(') return -1;return 0;}double result(double num1,char op,double num2)//计算{if(op=='+') return num1+num2;if(op=='-') return num1-num2;if(op=='*') return num1*num2;if(op=='/') return num1/num2;return 0;}int compute(char str[]){double num=0;int i=0,j=1,k=1;numTop=opTop=0;while(str[i]!='\0'||opTop>0){if(str[i]>='0'&&str[i]<='9')num=num*10+str[i]-'0';else if( k==1&&str[i]=='-'&&(i==0||op(str[i-1])) )k=-1;else{if(i>0&&!op(str[i-1])&&str[i]!='('&&str[i-1]!=')'){numStack[numTop++]=num*k;if(opTop!=0&&numTop!=0)print_num(numStack,numTop);num=0; j=1; k=1;}if(opTop==0||str[i]=='('){opStack[opTop++]=str[i];print_op(opStack,opTop);}else if(str[i]==')'){while(opTop>0&&opStack[--opTop]!='('){numStack[numTop-2]=result(numStack[numTop-2],opStack[opTop],numStack[numTop-1]);if(opTop!=0&&numTop!=0){print_num(numStack,numTop);print_op(opStack,opTop);}numTop--;}if(opStack[opTop]!='(') return 0;}else{if(str[i]=='\0'&&numTop==0) return 0;while(opTop>0&&op(str[i])<=op(opStack[opTop-1])){numStack[numTop-2]=result(numStack[numTop-2],opStack[--opTop],numStack[numTop-1]);if(opTop!=0&&numTop!=0){print_num(numStack,numTop-1); print_op(opStack,opTop);}numTop--;}if(str[i]!='\0')opStack[opTop++]=str[i];if(opTop!=0&&numTop!=0)print_op(opStack,opTop);}}if(str[i]!='\0')i++;}if(numTop!=1||opTop!=0)return 0;return 1;}void menu(){system("cls");printf("_______________________________\n");printf(" Clear(C) | Equal(E) | Quit(Q) \n");printf("-------------------------------\n");}int main(void){int i=0,j=0,k;char str[N]="\0";char num[N]="\0";char save[N]="\0";char ch;double temp;unsigned long temp2;menu();printf("input an expression,press key 'E' to compute\n");ch=getch();while( 1 ){if(ch==')'||op(ch)||ch>='0'&&ch<='9'){str[i++]=ch;str[i]='\0';menu();printf("input an expression,press key 'E' to compute\n"); printf("%s",str);if( ch=='-'&&(i==1||op(str[i-2]))||ch>='0'&&ch<='9' ){num[j++]=ch;num[j]='\0';}elsej=0;}if(ch=='C'||ch=='c'){if(strlen(str))str[--i]='\0';menu();printf("input an expression,press key 'E' to compute\n"); printf("%s",str);}if(ch=='E'||ch=='e'){if(compute(str)){printf("\n=%g\n",numStack[0]);j=0; temp=numStack[0];if(temp<0){temp=-temp;num[j++]='-';num[j]='\0';}temp2=(unsigned long)temp;k=1;while(temp2/k>=10) k*=10;while(k){num[j++]=temp2/k+'0';num[j]='\0';temp2=temp2%k;k/=10;}temp=temp-(int)temp;if(temp!=0){num[j++]='.';num[j]='\0';temp+=0.0000005;}for(k=6;k>0;k--){if(temp==0) break;temp*=10;num[j++]=(int)temp+'0';num[j]='\0';temp=temp-(int)temp;}}i=0; j=0; str[0]='\0';}if(ch=='Q'||ch=='q'){printf("\nare you sure to quit?(Y/N)\n");ch=getch();if(ch=='Y'||ch=='y') break;else{menu();printf("input an expression,press key 'E' to compute\n"); printf("%s",str);}}ch=getch();}return 0;}第五章系统测试1.先输入: 3+2*5 后按E求值2.再输入:12/4-5 后按E求值3.再输入Q4.输入Y,退出系统。

计算器-数据结构

计算器-数据结构

实验项目:计算器1.实验目的:掌握栈的运算及应用,了解对算法的健壮性要求2.实验内容:实现计算器类中l p、rp和operate函数;完善计算器类evaluate函数,增加对输入的合法性检查,包括滤掉所有非法输入及处理左右括号不配对的输入;编制应用程序测试这个计算器;3.程序简介:该计算器能够过滤字母,即当输入的字符串中有字母的时候,会自动过滤掉;当输入的字符串不合法时,输出错误提示,本程序将会对下列的输入进行合法检验(56-23)/8-4# 期望结果:0.12534+p(u89-12.3)k/3# 期望结果:59.566789.5*749+25)# 期望结果:输入有误(8*(7-4)# 期望结果:输入有误65*(72+98)(70-45) # 期望结果:输入有误6*# 期望结果:输入有误)5+3(# 期望结果:输入有误9….0878+1.2# 期望结果:10.28784.算法设计介绍:先定义两个堆栈,一个存放符号,一个存放数字,两个函数l p和rp是定义加减乘除以及括号的优先级的。

Clear函数是检验其合法性的。

Operate函数是进行两个数字之间的运算,只有两个数和一个运算符。

evaluate函数是过滤字符串以及计算结果的。

当输入一个字符串之后,先判断其是否合法,再进行过滤字母和小数点的操作,然后再进行计算。

当数字进栈的时候,若是浮点数,则现将存进栈的单个数字乘以相应的位权再相加转化成浮点数,再进行计算操作。

5.困难及解答编这个程序的时候,一开始基本上没什么思路,后来请教了郑鹏同学,多亏郑鹏同学指点迷津,帮助我完成了这个计算器的设计,其实这个计算器还有很多不足的地方,我本来打算先过滤字母和小数点着,可是思路不清晰,导致编完之后的程序总是运行不出来,后来请教了郑鹏同学,在听完他的讲解之后,基本上明白了大体的思路,所以就仿照了郑鹏同学的算法,这个程序不是自己独立完成的,是得益于郑鹏同学的帮助。

6.心得我逐渐意识到,自己平时编的程序太少了,少的都可怜。

数据结构课程设计___一元稀疏多项式计算器(报告+代码)__完整版.

数据结构课程设计___一元稀疏多项式计算器(报告+代码)__完整版.

数据结构课程设计系别电子信息系专业计算机科学与技术班级学号4090113姓名王健指导教师党群成绩2011年7 月14 日目录一、课程题目 (1)二、需求分析 (1)三、测试数据 (2)四、概要设计 (2)五、调用关系图 (3)六、程序代码 (3)七、心得体会及总结 (12)数据结构课程设计一、课程题目一元稀疏多项式计算器二、需求分析1、一元稀疏多项式简单计算器的功能是:1.1 输入并建立多项式;1.2 输出多项式,输出形式为整数序列:n,c1,e1,c2,e2,………cn,en,其中n是多项式的项数,ci和ei分别是第i项的系数和指数,序列按指数降序排列;1.3 求多项式a、b的导函数;1.4 计算多项式在x处的值;1.5多项式a和b相加,建立多项式a+b;1.6 多项式a和b相减,建立多项式a-b。

2、设计思路:2.1 定义线性表的动态分配顺序存储结构;2.2 建立多项式存储结构,定义指针*next2.3利用链表实现队列的构造。

每次输入一项的系数和指数,可以输出构造的一元多项式2.4演示程序以用户和计算机的对话方式执行,即在计算机终站上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运行命令;最后根据相应的输入数据(滤去输入中的非法字符)建立的多项式以及多项式相加的运行结果在屏幕上显示。

多项式显示的格式为:c1x^e1+c2x^e2+…+cnx^en3、设计思路分析要解决多项式相加,必须要有多项式,所以必须首先建立两个多项式,在这里采用链表的方式存储链表,所以我将结点结构体定义为运用尾插法建立两条单链表,以单链表polyn p和polyn h分别表示两个一元多项式a和b,a+b的求和运算等同于单链表的插入问题(将单链表polyn p中的结点插入到单链表polyn h中),因此“和多项式”中的结点无须另生成。

为了实现处理,设p、q分别指向单链表polya和polyb的当前项,比较p、q结点的指数项,由此得到下列运算规则:① 若p->expn<q->expn,则结点p所指的结点应是“和多项式”中的一项,令指针p后移。

数据结构课程设计(简单计算器C语言)

数据结构课程设计(简单计算器C语言)

郑州师范学院信息科学与技术学院《简单计算器》课程设计报告设计题目:简单计算器班级:B15计科二班组长:组员:指导教师:完成日期:2016 年12 月23 日成绩:摘要本次选做的课程设计是实现简单计算器的问题。

计算器是一个常用的运算工具,本次课题要求用程序语言的方式解决问题。

此问题仅使用数据结构中的栈操作就可以解决此问题。

而在为了方便使用,添加了easyx图形库实现了UI设计。

为了接近平常使用的计算器,特地创建死循环而且添加了“CE”清空输入和“<-”删除键来控制输入错误或者循环使用的问题。

在UI方面主要是实现按键和点击响应等交互,方便输入和修改,在程序框上面有输入和显示结果的文本框。

在计算过程中,以栈出栈进站的特性把中缀形式的算数表达式转化为计算机方便计算的后缀表达式,最后计算出结果以文本方式显示在结果输出框内。

目录摘要 (I)目录 (II)1需求分析 (3)1.1功能简介及分析 (3)1.2设计平台 (3)2概要设计 (3)2.1 Trans函数 (3)2.2 Compvalue 函数 (4)2.3 GetKey函数 (4)3详细设计和实现 (4)3.1转化为逆波兰式 (4)3.2计算逆波兰式 (6)3.3实现流程图 (7)3.3部分具体程序 (8)4调试与操作说明 (13)4.1调试情况 (13)4.2操作说明 (14)5设计总结 (15)参考文献 (16)1需求分析1.1功能简介及分析本次选做的课程设计是实现简单的计算器并且添加UI的交互。

此计算器是以软件的形式实现的计算器,运行在windows系统。

计算器在功能上分为三类,分别是:常见计算器,专用计算器,综合功能计算器。

常见的计算器又分为四种:①简单型计算器:只实现基本的加减乘除和括号运算。

②科学型计算器:可以进行乘方、开方、指数、对数、三角函数、统计等方面的运算,又称函数计算器。

③程序员计算器:专门为程序员设计的计算器, 主要特点是支持And, Or, Not, Xor:最基本的与或非和异或操作, 移位操作Lsh, Rsh:全称是Left Shift和Right Shift,也就是左移和右移操作,你需要输入你要移动的位数(不能大于最大位数)RoL, RoR:全称是Rotate Left和Rotate Right,对于RoL来讲,就是向左移动一位,并将移出的那位补到最右边那位上,RoR类似。

数据结构课程设计_实验报告(一)表达式求值(计算器)

数据结构课程设计_实验报告(一)表达式求值(计算器)

数据结构课程设计实验报告起止时间:2015.12.28-2015.12.311、输入:tan452、输出:13、执行结果::设计过程中遇到的问题及解决办法:问题:算数表达式以字符串输入,操作数和操作符的提取;解决办法:两两操作符之间如有数字将中间的数字提取强制转换成double型;参考文献:(在设计中参考的书籍、网站等资料)1. 朱振元,《数据结构——C++语言描述》,清华大学出版社,2008年,页码:2. /detail/gszhouyi/738777指导老师评议:成绩评定:指导教师签名:附件:(程序源代码)#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<math.h>#define N 100#define pai 3.1415926typedef struct yxj{char operat;int rank;}yxj;typedef struct str{char data[N];}zs;void sjhs(void){char s[10],a[10];double y,x;printf("请输入(sin cos tan 角度制)表达式:\n");scanf("%s",s);if(strstr(s,"sin")!=0){int i=0,j=0;while(s[i]!='\0'){if(s[i]>='0'&&s[i]<='9')s[j++]=s[i];i++;}s[j]='\0';x=atof(s);y=sin(x*pai/180);}else if(strstr(s,"cos")!=0){int i=0,j=0;while(s[i]!='\0'){if(s[i]>='0'&&s[i]<='9')s[j++]=s[i];i++;}s[j]='\0';x=atof(s);y=cos(x*pai/180);}else if(strstr(s,"tan")!=0){int i=0,j=0;while(s[i]!='\0'){if(s[i]>='0'&&s[i]<='9')s[j++]=s[i];i++;}s[j]='\0';x=atof(s);y=tan(x*pai/180);}else{printf("格式错误\n");return;}printf("%lf\n",y);printf("*****1、继续*****\n");printf("*****0、返回上一层*****\n");scanf("%s",a);if(strcmp(a,"0")==0)return;else if(strcmp(a,"1")==0)sjhs();elseprintf("没有该选项\n");}void szys(yxj mark[]){yxj os[N];char a[10];char ch;double ns[N];zs zhan[20];int numb[N];int Len,p=0,q=1,i,o=1,n=0;char data[N];os[0]=mark[0];ns[0]=0;printf("请输入算术(+ - * / ^)表达式(以= 结束):\n");scanf("%s",data);if(strcmp(data,"+")==0||strcmp(data,"-")==0||strcmp(data,"*")==0||strcmp(data,"/")==0 ||strcmp(data,"^")==0||strcmp(data,"=")==0){printf("格式错误\n");return;}Len=strlen(data);numb[0]=0;for(i=0;i<20;i++)zhan[i].data[0]='\0';for(i=0;i<Len;i++){int t=0;if((data[i]=='^'||data[i]=='+'||data[i]=='-'||data[i]=='*'||data[i]=='/'||data[i]=='('||data[i]==')'||data[i]=='=')) {int j,k=0;if((data[i]=='='||data[i]=='^'||data[i]=='+'||data[i]=='-'||data[i]=='*'||data[i]=='/')&&(data[i-1]=='^'||data[i-1]=='+'||data[i-1]=='-'||data[i-1]=='*'||data[i-1]=='/')){printf("格式错误\n");return;}numb[q++]=i;while(zhan[(p+k)/2].data[0]!='\0'){k++;}for(j=numb[q-2];j<numb[q-1];j++)if(data[j]>='0'&&data[j]<='9'||data[j]=='.')zhan[(p+k)/2].data[t++]=data[j];zhan[(p+k)/2].data[t]='\0';if(zhan[(p+k)/2].data[0]!='\0')ns[n++]=atof(zhan[(p+k)/2].data);p++;for(j=0;j<8;j++)if(mark[j].operat==data[i])break;while(1){.if(mark[j].operat=='('){os[o++]=mark[j];break;}else if(mark[j].rank>os[o-1].rank&&mark[j].operat!='(') {os[o++]=mark[j];break;}else{double numb1,numb2,numb;switch(ch=os[--o].operat){case '+':{numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=numb1+numb2;ns[n++]=numb;break;}case '-':{numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=numb2-numb1;ns[n++]=numb;break;}case '*':{numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=numb2*numb1;ns[n++]=numb;break;}case '/':{numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];if(numb1==0){printf("无效操作\n");return;}else{numb=numb2/numb1;ns[n++]=numb;}break;}case '^':{numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=pow(numb2,numb1);ns[n++]=numb;break;}}}}}else if(data[i]>='0'&&data[i]<='9');else if(data[i]=='.');else{printf("格式错误,请重新输入:\n");szys(mark);break;}}printf("%lf\n",ns[0]);printf("*****1、继续*****\n");printf("*****0、返回上一层*****\n");scanf("%s",&a);if(strcmp(a,"0")==0)return;else if(strcmp(a,"1")==0)szys(mark);elseprintf("没有该选项\n");}int main (){yxj mark[9];mark[0].operat='#';mark[0].rank=-1;mark[1].operat='+';mark[1].rank=1;mark[2].operat='-';mark[2].rank=1;mark[3].operat='*';mark[3].rank=2;mark[4].operat='/';mark[4].rank=2;mark[5].operat='(';mark[5].rank=-1;mark[6].operat=')';mark[6].rank=-1;mark[7].operat='=';mark[7].rank=0;mark[8].operat='^';mark[8].rank=3;while(1){char i[10];printf("*****1、四则运算计算器*****\n");printf("*****2、三角函数计算器*****\n");printf("*****0、退出*****\n");scanf("%s",&i);if(strcmp(i,"0")==0)break;else if(strcmp(i,"1")==0)szys(mark);else if(strcmp(i,"2")==0)sjhs();elseprintf("没有该选项\n");}}。

数据结构课程设计-计算器

数据结构课程设计-计算器

数据结构课程设计报告实验一:计算器设计要求1、问题描述:设计一个计算器,可以实现计算器的简单运算,输出并检验结果的正确性,以及检验运算表达式的正确性。

2、输入:不含变量的数学表达式的中缀形式,可以接受的操作符包括+、-、*、/、%、(、)。

具体事例如下:3、输出:如果表达式正确,则输出表达式的正确结果;如果表达式非法,则输出错误信息。

具体事例如下:知识点:堆栈、队列实际输入输出情况:正确的表达式对负数的处理表达式括号不匹配表达式出现非法字符表达式中操作符位置错误求余操作符左右出现非整数其他输入错误数据结构与算法描述解决问题的整体思路:将用户输入的中缀表达式转换成后缀表达式,再利用转换后的后缀表达式进行计算得出结果。

解决本问题所需要的数据结构与算法:用到的数据结构是堆栈。

主要算法描述如下:A.将中缀表达式转换为后缀表达式:1. 将中缀表达式从头逐个字符扫描,在此过程中,遇到的字符有以下几种情况:1)数字2)小数点3)合法操作符+ - * / %4)左括号5)右括号6)非法字符2. 首先为操作符初始化一个map<std::string,int> priority,用于保存各个操作符的优先级,其中+ -为0,* / %为13. 对于输入的字符串from和输出的字符串to,采用以下过程:初始化遍历器std::string::iterator it=infix.begin()在当it!=from.end(),执行如下操作4. 遇到数字或小数点时将其加入到后缀表达式:case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case '8':case'9':case'0':case'.':{to=to+*it;break;}5. 遇到操作符(+,-,*,/,%)时,如果此时栈顶操作符的优先级比此时的操作符优先级低,则将其入栈,否则将栈中的操作符从栈顶逐个加入到后缀表达式,直到栈空或者遇到左括号,并将此时的操作符加入到栈中,在此过程中需判断表达式中是否出现输入错误:case'+':case'-':case'*':case'/':case'%':{if((it+1)==from.end()){cout<<"输入错误:运算符号右边缺少运算数"<<endl;return false;}if((*it=='*'||*it=='/')&&it==from.begin()){cout<<"输入错误:运算符号左边缺少运算数"<<endl;return false;}if((it+1)!=from.end()&&(*(it+1)=='+'||*(it+1)=='-'||*(it+1)=='*'||*(it+1)=='/' ||*(it+1)=='%')){cout<<"输入错误:运算符号连续出现"<<endl;return false;}to=to+" ";if(sym.empty()){sym.push(*it);break;}tem=sym.top();while(pri[*it]<=pri[tem]&&!sym.empty()&&tem!='('){to=to+tem+" ";sym.pop();if(sym.empty())break;tem=sym.top();}sym.push(*it);break;}6. 遇到“(”时,直接将其加入操作符栈,并且检测输入错误,并且当括号后的第一个符号为-时,说明用户试图输入负号,这种情况我们向目标表达式输出一个0,以达到处理负号的目的:case'(':{if((it+1)==from.end()){cout<<"输入错误:表达式以左括号结尾"<<endl;return false;}//若以+或者-开头,则按照正负号看待,向目标表达式中加入一个0if(*(it+1)=='-'||*(it+1)=='+'){to=to+'0';}if((it+1)!=from.end()&&((*(it+1)=='*'||*(it+1)=='/'||*(it+1)=='%'||*(it+1)==')'))) {cout<<"输入错误:左括号右边不能为运算符号或右括号"<<endl;return false;}if(it!=from.begin()&&(*(it-1)!='+'&&*(it-1)!='-'&&*(it-1)!='*'&&*(it-1)!='/'&&*(it-1)!='%'&&*(it-1)!='(')){cout<<"输入错误:左括号左边不能为运算数或右括号"<<endl;return false;}sym.push(*it);break;}5.遇到“)”时,将栈中的操作符从栈顶逐个弹出并放入后缀表达式中,直到在栈中遇到“(”,并将“(”从栈中弹出:case')':{if((it+1)!=from.end()&&*(it+1)!='+'&&*(it+1)!='-'&&*(it+1)!='*'&&*(it+1)!='/'&&*(it +1)!='%'&&*(it+1)!=')'){cout<<"输入错误:右括号右边不能为运算数"<<endl;return false;}if(it!=from.begin()&&(*(it-1)=='+'||*(it-1)=='-'||*(it-1)=='*'||*(it-1)=='/'||*(it-1)=='%')){cout<<"输入错误:右括号左边不能为运算符号"<<endl;return false;}to=to+" ";if(sym.empty()){cout<<"输入错误:表达式以右括号开始"<<endl;return false;}tem=sym.top();while(tem!='('){to=to+tem+" ";sym.pop();if(sym.empty()){cout<<"输入错误:括号匹配有误"<<endl;return false;}tem=sym.top();}sym.pop();break;}B.计算后缀表达式的主要思想:逐个字符的扫描后缀表达式,遇到单个数字或小数点时则先将其将其存到一个字符串中,当遇到后缀表达式中的分隔符(这里使用空格)时,则将这个字符串转化为数字放到堆栈numstack 中;case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case '8':case'9':case'0':case'.':{numtemp+=*it;break;}case' ':{if(numtemp!=""){if(numtemp.find('.')&&numtemp.find('.',(numtemp.find('.')+1))!=string::npos){cout<<"输入错误:小数点数目超出:"+numtemp<<endl;return false;}strm.str(numtemp);strm>>d;numstack.push(d);numtemp="";strm.str("");strm.clear();break;}break;}2.遇到操作符+,-,*,/,%时,将堆栈numstack中的栈顶的两个数取出来,进行相应操作的运算,并将结果加入到堆栈numstack 中;case'+':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1+d2);break;}case'-':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1-d2);break;}case'*':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1*d2);break;}case'/':{d2=numstack.top();numstack.pop();if(fabs(d2)<0.0000001){cout<<"输入错误:除数不能为0"<<endl;return false;}d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1/d2);break;}case'%':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();if((fabs(d2-(int)d2))<0.0000001&&(fabs(d1-(int)d1))<0.0000001){int n1=(int)d1;int n2=(int)d2;numstack.push((double)(n1%n2));break;}else{cerr<<"输入错误:求模操作只能作用于整数"<<endl;return false;}}3.直到后缀表达式扫描完并且堆栈numstack中只有一个数值,则此数值为计算的最终结果,否则说明输入有误。

c设计计算器课程设计

c设计计算器课程设计

c 设计计算器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解计算器的基本原理和功能,掌握计算器的基本操作方法。

2. 学生能够运用计算器解决基本的数学运算问题,如加减乘除、百分比计算等。

3. 学生能够理解并运用计算器上的科学计算功能,如平方根、指数运算等。

技能目标:1. 学生能够熟练操作计算器,快速进行数值输入、计算和结果读取。

2. 学生能够运用计算器进行实际问题的计算,如购物找零、时间计算等。

3. 学生能够通过计算器解决一些简单的数学问题,培养解决问题的能力和逻辑思维能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对计算器的正确使用态度,明白计算器是辅助工具,提高计算效率的同时,不应过度依赖。

2. 学生在合作交流中使用计算器,培养团队合作意识和分享精神。

3. 学生通过计算器的运用,增强对数学学科的兴趣,认识到数学与生活的紧密联系。

课程性质:本课程属于实践操作类课程,注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。

学生特点:学生处于小学高年级阶段,对计算器有一定了解,好奇心强,喜欢动手操作。

教学要求:教师应引导学生通过实践操作,掌握计算器的使用方法,将计算器与实际生活问题相结合,提高学生的数学应用能力。

同时,注重培养学生的团队合作意识和正确使用计算器的态度。

在教学过程中,关注学生的学习成果,及时进行教学评估和调整。

二、教学内容1. 计算器的基本结构:介绍计算器的各个部分及其功能,如显示屏、键盘、电源等。

教材章节:《计算器与计算法则》第一章内容列举:计算器按键的功能及操作方法。

2. 计算器的基本操作:教授加减乘除、百分比、平方根、指数等基本运算。

教材章节:《计算器与计算法则》第二章内容列举:各类运算的操作步骤及注意事项。

3. 计算器在生活中的应用:通过实例教授计算器解决实际问题,如购物找零、时间计算等。

教材章节:《计算器与计算法则》第三章内容列举:实际案例及解决方法。

4. 科学计算器的使用:针对高年级学生,介绍科学计算器的拓展功能,如三角函数、对数等。

数据结构课程设计报告(二)表达式求值(计算器)

数据结构课程设计报告(二)表达式求值(计算器)

课程设计报告课程名称:数据结构课程设计设计题目:表达式求值(计算器)学院:信息科学与工程学院专业:计算机科学与技术(软件外包)姓名:指导教师:二零一五年十二月二十九日一、设计容与要求1、问题描述设计一个算术计算器,能运算包括四则运算、括号的表达式的运算。

2、设计要求实现()、+、-、*、/、^ 等运算,实现小数和整数混合运算,优先级的处理,能判断算术表达式是否正确等。

二、算法设计1、输入并建立表达式,运用数组结构体构建将整型数字与操作符结合定义运算符的优先级。

typedef struct yxj{char operat;int rank;}yxj;2、分别建立一个操作数栈和操作符栈存放数字和操作符,定义操作符栈第一个元素优先级最低。

3、自左向右扫描字符串遇到字符串中的数字时一律提取转换成double型存入操作数栈。

遇到操作符时,则将当前运算符的优先级数与运算符栈顶元素的优先级数相比较。

若当前运算符的优先级数大,则进栈;反之,则取出栈顶的运算符,并在数栈中连续取出两个栈顶元素作为运算对象进行运算,并将运算结果存入数栈,然后继续比较当前运算符与栈顶元素的优先级。

直到当前运算符进栈。

4、对比运算符进行+ - * /()^ 运算。

三、程序代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<math.h>#define N 100typedef struct yxj{char operat;int rank;}yxj;typedef struct str{char data[N];}zs;void szys(yxj mark[]){yxj os[N];char ch;double ns[N];zs zhan[20];int numb[N];int Len,p=0,q=1,i,o=1,n=0;char data[N];os[0]=mark[0];printf("请输入算术(+ - * / ^)表达式(以 = 结束):\n");scanf("%s",data);Len=strlen(data);numb[0]=0;for(i=0;i<20;i++)zhan[i].data[0]='\0';for(i=0;i<Len;i++){int t=0;if(data[i]=='^'||data[i]=='+'||data[i]=='-'||data[i]=='*'||data[i]=='/'||data[ i]=='('||data[i]==')'||data[i]=='='){int j,k=0;if((data[i]=='='||data[i]=='^'||data[i]=='+'||data[i]=='-'||data[i]=='*'||data [i]=='/')&&(data[i-1]=='^'||data[i-1]=='+'||data[i-1]=='-'||data[i-1]=='*'||data[i -1]=='/')){printf("格式错误\n");return;}numb[q++]=i;while(zhan[(p+k)/2].data[0]!='\0'){k++;}for(j=numb[q-2];j<numb[q-1];j++)if(data[j]>='0'&&data[j]<='9'||data[j]=='.')zhan[(p+k)/2].data[t++]=data[j];zhan[(p+k)/2].data[t]='\0';if(zhan[(p+k)/2].data[0]!='\0')ns[n++]=atof(zhan[(p+k)/2].data);p++;for(j=0;j<8;j++)if(mark[j].operat==data[i])break;while(1){if(mark[j].operat=='('){os[o++]=mark[j];break;}else if(mark[j].rank>os[o-1].rank&&mark[j].operat!='(') {os[o++]=mark[j];break;}else{double numb1,numb2,numb;ch=os[--o].operat;if(ch=='+'){numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=numb1+numb2;ns[n++]=numb;}if(ch=='-'){numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=numb2-numb1;ns[n++]=numb;}if(ch=='*'){numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=numb2*numb1;ns[n++]=numb;}if(ch=='/'){numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];if(numb1==0){printf("无效操作\n");return;}else{numb=numb2/numb1;ns[n++]=numb;}}if(ch=='^'){numb1=ns[--n];numb2=ns[--n];numb=pow(numb2,numb1);ns[n++]=numb;}}}}else if(data[i]>='0'&&data[i]<='9');else if(data[i]=='.');else{printf("格式错误,请重新输入:\n");szys(mark);break;}}printf("%lf\n",ns[0]);}int main (){yxj mark[9];mark[0].operat='#';mark[0].rank=-1;mark[1].operat='+';mark[1].rank=1;mark[2].operat='-';mark[2].rank=1;mark[3].operat='*';mark[3].rank=2;mark[4].operat='/';mark[4].rank=2;mark[5].operat='(';mark[5].rank=-1;mark[6].operat=')';mark[6].rank=-1;mark[7].operat='=';mark[7].rank=0;mark[8].operat='^';mark[8].rank=3;while(1){char i[N];printf("*****1、计算器*****\n");printf("*****0、退出 *****\n");scanf("%s",&i);if(strcmp(i,"0")==0)break;else if(strcmp(i,"1")==0)szys(mark);elseprintf("没有该选项\n");}}四、运行测试1.正常四则运算2.乘方运算3.除数为零时4.格式出现错误5.小数运算五、结论这次课程设计让我们更加了解大一学到的C和这个学期学到的数据结构。

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数据结构课程设计报告实验一:计算器设计要求1、问题描述:设计一个计算器,可以实现计算器的简单运算,输出并检验结果的正确性,以及检验运算表达式的正确性。

2、输入:不含变量的数学表达式的中缀形式,可以接受的操作符包括+、-、*、/、%、(、)。

具体事例如下:3、输出:如果表达式正确,则输出表达式的正确结果;如果表达式非法,则输出错误信息。

具体事例如下:知识点:堆栈、队列实际输入输出情况:正确的表达式对负数的处理表达式括号不匹配表达式出现非法字符表达式中操作符位置错误求余操作符左右出现非整数其他输入错误数据结构与算法描述解决问题的整体思路:将用户输入的中缀表达式转换成后缀表达式,再利用转换后的后缀表达式进行计算得出结果。

解决本问题所需要的数据结构与算法:用到的数据结构是堆栈。

主要算法描述如下:A.将中缀表达式转换为后缀表达式:1. 将中缀表达式从头逐个字符扫描,在此过程中,遇到的字符有以下几种情况:1)数字2)小数点3)合法操作符+ - * / %4)左括号5)右括号6)非法字符2. 首先为操作符初始化一个map<std::string,int> priority,用于保存各个操作符的优先级,其中+ -为0,* / %为13. 对于输入的字符串from和输出的字符串to,采用以下过程:初始化遍历器std::string::iterator it=infix.begin()在当it!=from.end(),执行如下操作4. 遇到数字或小数点时将其加入到后缀表达式:case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case '8':case'9':case'0':case'.':{to=to+*it;break;}5. 遇到操作符(+,-,*,/,%)时,如果此时栈顶操作符的优先级比此时的操作符优先级低,则将其入栈,否则将栈中的操作符从栈顶逐个加入到后缀表达式,直到栈空或者遇到左括号,并将此时的操作符加入到栈中,在此过程中需判断表达式中是否出现输入错误:case'+':case'-':case'*':case'/':case'%':{if((it+1)==from.end()){cout<<"输入错误:运算符号右边缺少运算数"<<endl;return false;}if((*it=='*'||*it=='/')&&it==from.begin()){cout<<"输入错误:运算符号左边缺少运算数"<<endl;return false;}if((it+1)!=from.end()&&(*(it+1)=='+'||*(it+1)=='-'||*(it+1)=='*'||*(it+1)=='/' ||*(it+1)=='%')){cout<<"输入错误:运算符号连续出现"<<endl;return false;}to=to+" ";if(sym.empty()){sym.push(*it);break;}tem=sym.top();while(pri[*it]<=pri[tem]&&!sym.empty()&&tem!='('){to=to+tem+" ";sym.pop();if(sym.empty())break;tem=sym.top();}sym.push(*it);break;}6. 遇到“(”时,直接将其加入操作符栈,并且检测输入错误,并且当括号后的第一个符号为-时,说明用户试图输入负号,这种情况我们向目标表达式输出一个0,以达到处理负号的目的:case'(':{if((it+1)==from.end()){cout<<"输入错误:表达式以左括号结尾"<<endl;return false;}//若以+或者-开头,则按照正负号看待,向目标表达式中加入一个0if(*(it+1)=='-'||*(it+1)=='+'){to=to+'0';}if((it+1)!=from.end()&&((*(it+1)=='*'||*(it+1)=='/'||*(it+1)=='%'||*(it+1)==')'))) {cout<<"输入错误:左括号右边不能为运算符号或右括号"<<endl;return false;}if(it!=from.begin()&&(*(it-1)!='+'&&*(it-1)!='-'&&*(it-1)!='*'&&*(it-1)!='/'&&*(it-1)!='%'&&*(it-1)!='(')){cout<<"输入错误:左括号左边不能为运算数或右括号"<<endl;return false;}sym.push(*it);break;}5.遇到“)”时,将栈中的操作符从栈顶逐个弹出并放入后缀表达式中,直到在栈中遇到“(”,并将“(”从栈中弹出:case')':{if((it+1)!=from.end()&&*(it+1)!='+'&&*(it+1)!='-'&&*(it+1)!='*'&&*(it+1)!='/'&&*(it +1)!='%'&&*(it+1)!=')'){cout<<"输入错误:右括号右边不能为运算数"<<endl;return false;}if(it!=from.begin()&&(*(it-1)=='+'||*(it-1)=='-'||*(it-1)=='*'||*(it-1)=='/'||*(it-1)=='%')){cout<<"输入错误:右括号左边不能为运算符号"<<endl;return false;}to=to+" ";if(sym.empty()){cout<<"输入错误:表达式以右括号开始"<<endl;return false;}tem=sym.top();while(tem!='('){to=to+tem+" ";sym.pop();if(sym.empty()){cout<<"输入错误:括号匹配有误"<<endl;return false;}tem=sym.top();}sym.pop();break;}B.计算后缀表达式的主要思想:逐个字符的扫描后缀表达式,遇到单个数字或小数点时则先将其将其存到一个字符串中,当遇到后缀表达式中的分隔符(这里使用空格)时,则将这个字符串转化为数字放到堆栈numstack 中;case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case '8':case'9':case'0':case'.':{numtemp+=*it;break;}case' ':{if(numtemp!=""){if(numtemp.find('.')&&numtemp.find('.',(numtemp.find('.')+1))!=string::npos){cout<<"输入错误:小数点数目超出:"+numtemp<<endl;return false;}strm.str(numtemp);strm>>d;numstack.push(d);numtemp="";strm.str("");strm.clear();break;}break;}2.遇到操作符+,-,*,/,%时,将堆栈numstack中的栈顶的两个数取出来,进行相应操作的运算,并将结果加入到堆栈numstack 中;case'+':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1+d2);break;}case'-':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1-d2);break;}case'*':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1*d2);break;}case'/':{d2=numstack.top();numstack.pop();if(fabs(d2)<0.0000001){cout<<"输入错误:除数不能为0"<<endl;return false;}d1=numstack.top();numstack.pop();numstack.push(d1/d2);break;}case'%':{d2=numstack.top();numstack.pop();d1=numstack.top();numstack.pop();if((fabs(d2-(int)d2))<0.0000001&&(fabs(d1-(int)d1))<0.0000001){int n1=(int)d1;int n2=(int)d2;numstack.push((double)(n1%n2));break;}else{cerr<<"输入错误:求模操作只能作用于整数"<<endl;return false;}}3.直到后缀表达式扫描完并且堆栈numstack中只有一个数值,则此数值为计算的最终结果,否则说明输入有误。

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