最近在網上看到一個求解數學表達式程序,感覺很不錯,故拿出來修改之后供大家一起分享.
程序如下:
#include <ctype.h> //打開庫文件
#include <stdio.h>
#include <iostream.h>
#include <malloc.h>
#include <process.h>
#include <string.h>
#define error 0
#define ok 1
typedef struct{
? int *base;
? int *top;
? int stacksize;
}sqstack;
class CExpression
{
public:
?CExpression();
?~CExpression();
public:
?void initstack(sqstack &s);
?int gettop(sqstack &s);
?void push(sqstack &s,int e);
?int pop(sqstack &s,int &e);
?int setfind(char a,char b[]); //查找a在b中的位置
?char precede(char op1,char op2,int &flag); //比較op1和op2的優先級
??? int numlink(int opd,int ops,int &flag); //數字與字符串的連接
?int operate(int n1,char o,int n2,int &flag);//運算
??????????? /*
??????????? flag為一個標志變量,
??????????? 1為表達式有誤！除數為0！
??????????? 2為表達式的值過大或過小
??????????? 3為未知類型的錯誤,可能沒有這一點
??????????? 但為了容錯,還是要加上這一點
?-*/
public:
?sqstack opnd;
?sqstack optr;
private:
?sqstack s;
};
CExpression::CExpression()
{
?s.top=s.base;
}
CExpression::~CExpression()
{
}
void CExpression::initstack(sqstack &s)
{
?s.base=(int *)malloc(10*sizeof(int));
?if(!s.base) exit(1);
?s.top=s.base;
?s.stacksize=100;
}
int CExpression::gettop(sqstack &s)
{
?int e;
?e=*(s.top-1);
?return e;
}
void CExpression::push(sqstack &s,int e)
{
??? if(s.top-s.base>=s.stacksize)
?{
??s.base=(int*)realloc(s.base,(s.stacksize+10*sizeof(int)));
??if(!s.base)
???exit(2);
??s.top=s.base+s.stacksize;
??s.stacksize+=10;
?}
?*s.top++=e;
}
int CExpression::pop(sqstack &s,int &e)
{
?if(s.top==s.base)return error;
?e=*--s.top;
?return ok;
}
int CExpression::setfind(char a,char b[])
{
?int i,j;
?i=-1,j=0;
?while(b[j]!='\0')
??if(a==b[j++]) {i=j-1;break;}
??return i;
}
char CExpression::precede(char op1,char op2,int &flag) //比較op1和op2的優先級
{
?int i,j;
?char st1[8]={"+-*/()#"}; //運算符初始化
?char st2[7][8]={">><<<>>",">><<<>>",">>>><>>", //比較操作初始化
??">>>><>>","<<<<<= ",">>>> >>","<<<<< ="};
?i=setfind(op1,st1);j=setfind(op2,st1);
?if (i>-1 && j>-1) //如果你所輸入的運算符不在+-*/（）#內，返回ERROR
?{return st2[i][j];flag=ok;}
?else flag=error;
?return error;
}
int CExpression::numlink(int opd,int ops,int &flag){ //數字與字符串的連接
?int aa=ops;
?ops=ops*10+opd-48;
?if (ops<0 && aa>0 || aa>214748364)
??flag=error; else flag=ok; //flag=0,說明ops已經過大，
?return ops;
}
int CExpression::operate(int n1,char o,int n2,int &flag){ //運算
??????????? /*
??????????? flag為一個標志變量,
??????????? 1為表達式有誤！除數為0！
??????????? 2為表達式的值過大或過小
??????????? 3為未知類型的錯誤,可能沒有這一點
??????????? 但為了容錯,還是要加上這一點
?-*/
?
?int result=0;
?switch (o){
?case '+': //加法運算
??flag=0;result=n1+n2;
??if (n1>=0 && n2>=0 && result<0 || n1<=0 && n2<=0 && result>0)
???//兩個大于0的數相加,和小于0,或兩個小于0的數相加,和大于0,返回錯誤
??{flag=2;return error;}
??else
??{flag=0;return result;}
??break;
?case '-': //減法運算
??flag=0;result=n1-n2;
??if (n1>=0 && n2<0 && result<0 || n1<=0 && n2>0 && result>0)
???//一個大于0的數減一個小于0 的數,和小于0或一個小于0 的數減去一個大于0的數,返回錯誤
???
??{flag=2;return error;}
??else
??{flag=0;return result;}
??break;
?case '*': //乘法運算
??flag=0;result=n1*n2;
??if (n1>=0 && n2>=0 && result<0 || n1<=0 && n2<=0 && result>0)
???//兩個大于0的數相乘,積小于0,或兩個小于0的數相乘,積大于0,返回錯誤
??{flag=2;return error;}
??else
??{flag=0;return result;}
??break;
?case '/': //除法運算
??if(n2!=0) //如果被除數為0要返加ERROR
??{flag=0;return n1/n2;break;}
??else
???//除數為0,返回錯誤
??{flag=1;return error;break;}
?}
?flag=3;return error;
}
void main()
{
?CExpression expression;
//?sqstack opnd; //用于存放運算數
//?sqstack optr; //用于存放運算符
?int theta; //用于存放一個運算符
?int a,b; //用于存放用于操作的兩個數
?int temp; //一個臨時的變量
?int flag2=0; //一個標志變量，用于判斷是否要連接數字
?int flag1; //一個標志變量，用于判斷表達式是否是無效的
?int cn=0; //用于存放字符的位置
?int ops=0; //用于存放當前的操作數
?char st1[255]; //表達式中最多有255個字符
?char c; //用于表示當前的字符
?for (a=0;a<255;a++) st1[a]='#'; //對數組初始化
?expression.initstack(expression.opnd); //對棧OPND初始化
?expression.initstack(expression.optr); //對棧OPTR初始化
?expression.push(expression.optr,'#');
?cin>>st1;
?temp=strlen(st1);
?if (st1[temp-1]!='#') st1[temp]='#'; //對表達式的結尾加入一個#
?
?c=st1[0];
?while(c!='#' || expression.gettop(expression.optr)!='#'){ //cout<<st1;
??
??c=st1[cn];
??if(isdigit(c)) {
???ops=expression.numlink(c,ops,temp);
???if (temp==ok)
???{
????if (flag2) expression.pop(expression.opnd,temp);
????flag2=1;
????expression.push(expression.opnd,ops);
????cn++;
????continue;
???}
???else
???{cout<<"表達式的值過大,無法計算!"<<endl;return;}
??}
??else{
???ops=0;
???flag2=0;
???temp=expression.precede(expression.gettop(expression.optr),c,temp); //temp為precede中的一個代號,為ok為正確的運算符比較,為error為錯誤的運算符比較
???if (temp==error) {cout<<"表達式有誤！無法求解！"<<endl;return;} //錯誤的運算符比較時,返回.
???switch (temp){
???case '<':
????expression.push(expression.optr,c);cn++;break; //如果為<,操作符入棧
???case '=':
????expression.pop(expression.optr,temp);cn++;break; //如果為=,操作符出棧
???case '>': //如果為>,執行運算操作
????expression.pop(expression.optr,theta);
????expression.pop(expression.opnd,b);
????expression.pop(expression.opnd,a);
????expression.operate(a,theta,b,flag1);
????if (flag1==1) {cout<<"表達式有誤！除數不能為0！"<<endl;return;}
????else if(flag1==2) {cout<<"表達式的值過大或過小,無法計算!"<<endl;return;}
????else if(flag1==3) {cout<<"未知道類型的錯誤!"<<endl;return;}
????expression.push(expression.opnd,expression.operate(a,theta,b,flag1));
????break;
???case ' ':
????cout<<"表達式有誤！無法求解！"<<endl;return;
???} //end switch
??} //end if
?} //end while
?a=expression.gettop(expression.opnd);
?cn=0;
?while(st1[cn]!='#') cout<<st1[cn++]; //輸出你所輸入字符串
?cout<<"=";
?cout<<a<<endl; //輸出最終結果
}
該程序的缺點是不能處理存在小數的表達式.