C++计算数学计算式(内附完整源码及附件)

-1-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、DirectX10（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）数据结构：基础类型、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结构）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（Linux及其他环境请谨慎下载）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（所有代码基本都包含在一个文件内，如需试验头文件功能，请自行参考相关文献）内容说明：1、课设题目及预览内容将在第二页开始展示。2、代码行数：175行3、目录所示内容，本文基本涵盖，如无内容，会在本页进行说明。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DirectX需另行配置），本文会在此进行说明。6、本文撰写内容仅供学习参考，另外，由于本人水平有限，编写之处难免存在错误和纰漏，恳请各位老师或同学批评指正。-2--3--4-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，比如1/20-5+((2-10*5)+5-10*2)开始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运算符进队循环进行，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，若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+运算符的优先级相同，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+10-5-2)+(-*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-6-运行结果如下图所示：-7-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#includeiostream#includestack#includequeue#includestring#includecctype#includestdio.h#includestdlib.h#pragmawarning(disable:4996)usingnamespacestd;classExpression{public:voidsetExpression();//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stackstringstringStack;//栈queuestringstringQueueMiddle;//存储中缀表达式的队列queuestringstringQueueBack;//存储后缀表达式的队列};voidExpression::setExpression(){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，比如空格）:endl;cout\t;cin.getline(ch,200);str=ch;for(i=0;istr.size();i++){if(str[i]='0'&&str[i]='9'||'.'==str[i]){-8-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();}voidExpression::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}-9-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}}voidExpression::calculationResult(){doubleback=0.0