写了一个表达式计算的程序，出现了一些问题，求大神指导

xian云 2016-12-01 10:07:52 


/*****************************************************

[问题描述]

一个算术表达式是由操作数(operand)、运算符(operator)和界限符(delimiter)组成的。假设操作数是正整数，

运算符只含加减乘除等四种运算符，界限符有左右括号和表达式起始、结束符“#”，如：#（7+15）*（23-28/4）#。

引入表达式起始、结束符是为了方便。编程利用“算符优先法”求算术表达式的值。



[基本要求]

（1） 从键盘读入一个合法的算术表达式，输出正确的结果。

（2） 显示输入序列和栈的变化过程。



[选作内容]

（1） 扩充运算符集合。

（2） 引入变量操作数。

（3） 操作数类型扩充到实数

*****************************************************/



#include <string.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define MAX 1000

#define ERROR -987654321



typedef struct stract					//栈类型

{

	char data[MAX];

	int top;

	struct stract *next;

}Stract;



int toData(char s[],int len)			//将字符数组转化为int

{

	int a=0;

	int i;



	for(i=0;i<len;i++)

	{

		a=a*10+(s[i]-'0');

	}

	return a;

}



int prior(char s)					//判断算符优先级

{

	switch (s)

	{

		case '+':	

		case '-':	return 1;

		case '*':

		case '/':	return 2;

		case '(':	return 3;

	}

	return 0;

}



Stract* push(Stract* head,char s[],int len)				//压栈

{

	Stract* p=(Stract*)(malloc(sizeof(Stract)));

	int i;



	for(i=0;i<len;i++)

	{

		p->data[i]=s[i];

	}



	p->top=head->top+1;

	p->next=head;

	return p;

}



char* pop(Stract* head)					//出栈

{

	Stract* p=head;

	char *pStr=p->data;



	head=head->next;

	free(p);

	return pStr;

}



int legal(char s[])					//判断输入是否合法

{

	return 1;

}



char *toCharArray(int a)					//转化为字符数组

{

	int i=0;

	char *x=NULL;

	int t=a;

	char s;



	while(t!=0)

	{

		t/=10;

		i++;

	}

	x=(char*)(malloc(sizeof(char)*(i+1)));

	t=a;

	i=0;

	while(t!=0)

	{

		*(x+i)=(t%10)+'0';

		t=t/10;

		i++;

	}

	for(t=0;t<i/2;t++)

	{

		s=*(x+t);

		*(x+t)=*(x+i-t);

		*(x+i-t)=s;

	}

	return x;

}



int calculate(char x[],char y[],char a)						//字符串运算

{

	int val1,val2;

	val1=toData(x,strlen(x));

	val2=toData(y,strlen(y));



	switch (a)

	{

	case '+':	return val1+val2;

	case '-':	return val1-val2;

	case '*':	return val1*val2;

	case '/':	return val1/val2;

	}

	return ERROR;

}



char read(Stract* head)							//读取栈内元素(一个字符)

{

	return head->data[0];

}



int calc(char s[])

{

	unsigned int i,j;

	char *str=NULL;

	char a;

	Stract *operands=(Stract*)(malloc(sizeof(Stract)));			//操作数栈

	Stract *operators=(Stract*)(malloc(sizeof(Stract)));		//运算符栈

	operands=push(operands,s,1);

	operands->next=NULL;

	operands->top=0;

	operators->next=NULL;

	operators->top=0;

	operators->data[0]='0';



	for(i=1;i<strlen(s);i++)

	{

		j=i;

		while(s[i]>='0' && s[i]<='9')

		{

			i++;

		}

		operands=push(operands,s+i-j-1,i-j-1);

		if(s[i]!=')')

		{

			if(prior(s[i])>prior(operands->data[0]))	//判断优先级	

			{

				operators=push(operators,s+i,1);

			}

			else

			{

				str=toCharArray(calculate(pop(operands),pop(operands),s[i]));			//计算栈顶的两个元素

				operands=push(operands,str,strlen(str));								//将计算值压栈

				//free(str);

			}

		}

		else

		{

			a=read(operators);

			while(a!='(')						//处理括号内的内容

			{

				a=read(operators);

				str=toCharArray(calculate(pop(operands),pop(operands),*(pop(operators))));

				operands=push(operands,str,strlen(str));

				//free(str);

			}

			pop(operators);

		}

	}

	pop(operators);

	a=read(operators);

	while(a!='#')			//计算其余内容

	{

		a=read(operators);

		str=toCharArray(calculate(pop(operands),pop(operands),*(pop(operators))));

		operands=push(operands,str,strlen(str));

		//free(str);

	}

	return toData(operands->data,strlen(operands->data));			//返回计算值

}



int main()

{

	int len;

	char s[MAX];

	int val;



	gets(s);

	len=strlen(s);



	if(legal(s))					//判断输入是否合法

	{

		val=calc(s);

	}

	else

	{

		printf("Your input Error\n");

		return ERROR;

	}

	printf("%d\n",val);

	return 0;

}
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paschen 2016-12-02
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你在pop函数听head=head->next;是不会对函数调用时的参数operands产生影响的，因为你参数是按值传递的，函数中的head只是一个复制后的指针，你并没有将operands指向一个节点 你需要将参数改为传递指针的地址
ck2333 2016-12-02
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代码出问题，如果没报错，有两种解决方案，一种是调试，一种是在每一截语句后面加输出，看看你语句中的变量值是否和你所想要的结果一样，不一样就说明你这截代码有问题，否则就继续往下，直到你找出问题来为止。
xian云 2016-12-02
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谢谢大家的帮助和提示，下面是修改之后的版本，还是有一些问题 

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX 1000
#define ERROR -987654321

typedef struct stract					//栈类型
{
	char data[MAX];
	int top;
	struct stract *next;
}Stract;

int toData(char s[],int len)			//将字符数组转化为int
{
	int a=0;
	int i;

	for(i=0;i<len;i++)
	{
		a=a*10+(s[i]-'0');
	}
	return a;
}

int prior(char s)					//判断算符优先级
{
	switch (s)
	{
		case '+':	
		case '-':	return 1;
		case '*':
		case '/':	return 2;
		case '(':	return 3;
	}
	return 0;
}

Stract* push(Stract* head,char s[],int len)				//压栈
{
	Stract* p=(Stract*)(malloc(sizeof(Stract)));
	int i;

	for(i=0;i<len;i++)
	{
		p->data[i]=s[i];
	}
	p->data[i]='\0';
	p->top=head->top+1;
	p->next=head;
	return p;
}

char* pop(Stract** head)					//出栈
{
	Stract* p=*head;
	char *pStr=p->data;

	*head=(*head)->next;
	free(p);
	return pStr;
}

int legal(char s[])					//判断输入是否合法
{
	return 1;
}

char *toCharArray(int a)					//转化为字符数组
{
	int i=0;
	char *x=NULL;
	int t=a;
	char s;

	while(t!=0)
	{
		t/=10;
		i++;
	}
	x=(char*)(malloc(sizeof(char)*(i+1)));
	t=a;
	i=0;
	while(t!=0)
	{
		*(x+i)=(t%10)+'0';
		t=t/10;
		i++;
	}
	for(t=0;t<i/2;t++)
	{
		s=*(x+t);
		*(x+t)=*(x+i-t);
		*(x+i-t)=s;
	}
	return x;
}

int calculate(char x[],char y[],char a)						//字符串运算
{
	int val1,val2;
	val1=toData(x,strlen(x));
	val2=toData(y,strlen(y));

	switch (a)
	{
	case '+':	return val1+val2;
	case '-':	return val1-val2;
	case '*':	return val1*val2;
	case '/':	return val1/val2;
	}
	return ERROR;
}

char read(Stract* head)							//读取栈内元素(一个字符)
{
	return head->data[0];
}

int calc(char s[])
{
	unsigned int i,j;
	char *str=NULL;
	char a;
	Stract *operands=(Stract*)(malloc(sizeof(Stract)));			//操作数栈
	Stract *operators=(Stract*)(malloc(sizeof(Stract)));		//运算符栈
	operands=push(operands,s,1);
	operands->next=NULL;
	operands->top=0;
	operators->next=NULL;
	operators->top=0;
	operators->data[0]='0';

	for(i=1;i<strlen(s);i++)
	{
		j=i;
		while(s[i]>='0' && s[i]<='9')
		{
			i++;
		}
		operands=push(operands,s+i-j-1,i-j-1);
		if(s[i]!=')')
		{
			if(prior(s[i])>prior(operands->data[0]))	//判断优先级	
			{
				operators=push(operators,s+i,1);
			}
			else
			{
				str=toCharArray(calculate(pop(&operands),pop(&operands),s[i]));			//计算栈顶的两个元素
				operands=push(operands,str,strlen(str));								//将计算值压栈
				free(str);
			}
		}
		else
		{
			a=read(operators);
			while(a!='(')						//处理括号内的内容
			{
				a=read(operators);
				str=toCharArray(calculate(pop(&operands),pop(&operands),*(pop(&operators))));
				operands=push(operands,str,strlen(str));
				free(str);
			}
			pop(&operators);
		}
	}
	pop(&operators);
	a=read(operators);
	while(a!='#')			//计算其余内容
	{
		a=read(operators);
		str=toCharArray(calculate(pop(&operands),pop(&operands),*(pop(&operators))));
		operands=push(operands,str,strlen(str));
		free(str);
	}
	return toData(operands->data,strlen(operands->data));			//返回计算值
}

int main()
{
	int len;
	char s[MAX];
	int val;

	gets(s);
	len=strlen(s);

	if(legal(s))					//判断输入是否合法
	{
		val=calc(s);
	}
	else
	{
		printf("Your input Error\n");
		return ERROR;
	}
	printf("%d\n",val);
	return 0;
}
小灸舞 版主 2016-12-02
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代码功能归根结底不是别人帮自己看或讲解或注释出来的；而是被自己静下心来花足够长的时间和精力亲自动手单步或设断点或对执行到某步获得的中间结果显示或写到日志文件中一步一步分析出来的。
提醒：再牛×的老师也无法代替学生自己领悟和上厕所！
单步调试和设断点调试（VS IDE中编译连接通过以后，按F10或F11键单步执行，按Shift+F11退出当前函数；在某行按F9设断点后按F5执行停在该断点处。）是程序员必须掌握的技能之一。
赵4老师 2016-12-02
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仅供参考：
/*---------------------------------------
函数型计算器(VC++6.0,Win32 Console)
功能：
目前提供了10多个常用数学函数:
    ⑴正弦sin
    ⑵余弦cos
    ⑶正切tan
    ⑷开平方sqrt
    ⑸反正弦arcsin
    ⑹反余弦arccos
    ⑺反正切arctan
    ⑻常用对数lg
    ⑼自然对数ln
    ⑽ｅ指数exp
    ⑾乘幂函数^
    ⑿向上取整ceil
    ⒀向下取整floor
    ⒁四舍五入取整round
用法：
如果要求2的32次幂，可以打入2^32<回车>
如果要求30度角的正切可键入tan(Pi/6)<回车>
注意不能打入：tan(30)<Enter>
如果要求1.23弧度的正弦，有几种方法都有效：
sin(1.23)<Enter>
sin 1.23 <Enter>
sin1.23  <Enter>
如果验证正余弦的平方和公式,可打入sin(1.23)^2+cos(1.23)^2 <Enter>或sin1.23^2+cos1.23^2 <Enter>
此外两函数表达式连在一起,自动理解为相乘如：sin1.23cos0.77+cos1.23sin0.77就等价于sin(1.23)*cos(0.77)+cos(1.23)*sin(0.77)
当然你还可以依据三角变换，再用sin(1.23+0.77)也即sin2验证一下。
本计算器充分考虑了运算符的优先级因此诸如：2+3*4^2 实际上相当于：2+(3*(4*4))
另外函数名前面如果是数字,那么自动认为二者相乘.
同理，如果某数的右侧是左括号，则自动认为该数与括弧项之间隐含一乘号。
如：3sin1.2^2+5cos2.1^2 相当于3*sin2(1.2)+5*cos2(2.1)
又如：4(3-2(sqrt5-1)+ln2)+lg5 相当于4*(3-2*(√5 -1)+loge(2))+log10(5)
此外，本计算器提供了圆周率 Pi键入字母时不区分大小写,以方便使用。
----------------------------------------*/
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <windows.h>
using namespace std;
const char Tab=0x9;
const int  DIGIT=1;
const int MAXLEN=16384;
char s[MAXLEN],*endss;
int pcs=15;
double round(double dVal, short iPlaces) {//iPlaces>=0
    char s[30];
    double dRetval;

    sprintf(s,"%.*lf",iPlaces,dVal);
    sscanf(s,"%lf",&dRetval);
    return (dRetval);
}
double fun(double x,char op[],int *iop) {
    while (op[*iop-1]<32) //本行使得函数嵌套调用时不必加括号,如 arc sin(sin(1.234)) 只需键入arc sin sin 1.234<Enter>
        switch (op[*iop-1]) {
        case  7: x=sin(x);    (*iop)--;break;
        case  8: x=cos(x);    (*iop)--;break;
        case  9: x=tan(x);    (*iop)--;break;
        case 10: x=sqrt(x);   (*iop)--;break;
        case 11: x=asin(x);   (*iop)--;break;
        case 12: x=acos(x);   (*iop)--;break;
        case 13: x=atan(x);   (*iop)--;break;
        case 14: x=log10(x);  (*iop)--;break;
        case 15: x=log(x);    (*iop)--;break;
        case 16: x=exp(x);    (*iop)--;break;
        case 17: x=ceil(x);   (*iop)--;break;
        case 18: x=floor(x);  (*iop)--;break;
        case 19: x=round(x,0);(*iop)--;break;
        }
    return x;
}
double calc(char *expr,char **addr) {
    static int deep; //递归深度
    static char *fname[]={"sin","cos","tan","sqrt","arcsin","arccos","arctan","lg","ln","exp","ceil","floor","round",NULL};
    double ST[10]={0.0}; //数字栈
    char op[10]={'+'}; //运算符栈
    char c,*rexp,*pp,*pf;
    int ist=1,iop=1,last,i;

    if (!deep) {
        pp=pf=expr;
        do {
            c = *pp++;
            if (c!=' '&& c!=Tab)
                *pf++ = c;
        } while (c!='\0');
    }
    pp=expr;
    if ((c=*pp)=='-'||c=='+') {
        op[0] = c;
        pp++;
    }
    last = !DIGIT;
    while ((c=*pp)!='\0') {
        if (c=='(') {//左圆括弧
            deep++;
            ST[ist++]=calc(++pp,addr);
            deep--;
            ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
            pp = *addr;
            last = DIGIT;
            if (*pp == '('||isalpha(*pp) && strnicmp(pp,"Pi",2)) {//目的是：当右圆括弧的右恻为左圆括弧或函数名字时，默认其为乘法
                op[iop++]='*';
                last = !DIGIT;
                c = op[--iop];
                goto operate ;
            }
        }
        else if (c==')') {//右圆括弧
            pp++;
            break;
        } else if (isalpha(c)) {
            if (!strnicmp(pp,"Pi",2)) {
                if (last==DIGIT) {
                    cout<< "π左侧遇）" <<endl;exit(1);
                }
                ST[ist++]=3.14159265358979323846264338328;
                ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
                pp += 2;
                last = DIGIT;
                if (!strnicmp(pp,"Pi",2)) {
                    cout<< "两个π相连" <<endl;exit(2);
                }
                if (*pp=='(') {
                    cout<< "π右侧遇（" <<endl;exit(3);
                }
            } else {
                for (i=0; (pf=fname[i])!=NULL; i++)
                    if (!strnicmp(pp,pf,strlen(pf))) break;
                if (pf!=NULL) {
                    op[iop++] = 07+i;
                    pp += strlen(pf);
                } else {
                    cout<< "陌生函数名" <<endl;exit(4);
                }
            }
        } else if (c=='+'||c=='-'||c=='*'||c=='/'||c=='%'||c=='^') {
            char cc;
            if (last != DIGIT) {
                cout<< "运算符粘连" <<endl;exit(5);
            }
            pp++;
            if (c=='+'||c=='-') {
                do {
                    cc = op[--iop];
                    --ist;
                    switch (cc) {
                    case '+':  ST[ist-1] += ST[ist];break;
                    case '-':  ST[ist-1] -= ST[ist];break;
                    case '*':  ST[ist-1] *= ST[ist];break;
                    case '/':  ST[ist-1] /= ST[ist];break;
                    case '%':  ST[ist-1] = fmod(ST[ist-1],ST[ist]);break;
                    case '^':  ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
                    }
                } while (iop);
                op[iop++] = c;
            } else if (c=='*'||c=='/'||c=='%') {
operate:        cc = op[iop-1];
                if (cc=='+'||cc=='-') {
                    op[iop++] = c;
                } else {
                    --ist;
                    op[iop-1] = c;
                    switch (cc) {
                    case '*':  ST[ist-1] *= ST[ist];break;
                    case '/':  ST[ist-1] /= ST[ist];break;
                    case '%':  ST[ist-1] = fmod(ST[ist-1],ST[ist]);break;
                    case '^':  ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
                    }
                }
            } else {
                cc = op[iop-1];
                if (cc=='^') {
                    cout<< "乘幂符连用" <<endl;exit(6);
                }
                op[iop++] = c;
            }
            last = !DIGIT;
        } else {
            if (last == DIGIT) {
                cout<< "两数字粘连" <<endl;exit(7);
            }
            ST[ist++]=strtod(pp,&rexp);
            ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
            if (pp == rexp) {
                cout<< "非法字符" <<endl;exit(8);
            }
            pp = rexp;
            last = DIGIT;
            if (*pp == '('||isalpha(*pp)) {
                op[iop++]='*';
                last = !DIGIT;
                c = op[--iop];
                goto operate ;
            }
        }
    }
    *addr=pp;
    if (iop>=ist) {
        cout<< "表达式有误" <<endl;exit(9);
    }
    while (iop) {
        --ist;
        switch (op[--iop]) {
        case '+':  ST[ist-1] += ST[ist];break;
        case '-':  ST[ist-1] -= ST[ist];break;
        case '*':  ST[ist-1] *= ST[ist];break;
        case '/':  ST[ist-1] /= ST[ist];break;
        case '%':  ST[ist-1] = fmod(ST[ist-1],ST[ist]);break;
        case '^':  ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
        }
    }
    return ST[0];
}
int main(int argc,char **argv) {
    int a;

    if (argc<2) {
        if (GetConsoleOutputCP()!=936) system("chcp 936>NUL");//中文代码页
        cout << "计算函数表达式的值。"<<endl<<"支持(),+,-,*,/,%,^,Pi,sin,cos,tan,sqrt,arcsin,arccos,arctan,lg,ln,exp,ceil,floor,round"<<endl;
        while (1) {
            cout << "请输入表达式：";
            gets(s);
            if (s[0]==0) break;//
            cout << s <<"=";
            cout << setprecision(15) << calc(s,&endss) << endl;
        }
    } else if (argc==2 && 0==strcmp(argv[1],"/?")) {
        if (GetConsoleOutputCP()!=936) system("chcp 936>NUL");//中文代码页
        cout << "计算由≥1个命令行参数给出的函数表达式的值。最后一个参数是.0～.15表示将计算结果保留小数0～15位"<<endl<<"支持(),+,-,*,/,%,^^,Pi,sin,cos,tan,sqrt,arcsin,arccos,arctan,lg,ln,exp,ceil,floor,round"<<endl;
    } else {
        strncpy(s,argv[1],MAXLEN-1);s[MAXLEN-1]=0;
        if (argc>2) {
            for (a=2;a<argc-1;a++) strncat(s,argv[a],MAXLEN-1);//将空格间隔的各参数连接到s
            if (1==sscanf(argv[a],".%d",&pcs) && 0<=pcs && pcs<=15) {//最后一个参数是.0～.15表示将计算结果保留小数0～15位
                printf("%.*lf\n",pcs,calc(s,&endss));
            } else {
                strncat(s,argv[a],MAXLEN-1);
                printf("%.15lg\n",calc(s,&endss));
            }
        } else {
            printf("%.15lg\n",calc(s,&endss));
        }
    }
    return 0;
}
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