C语言数据结构四则运算

清水鼻涕泡 2017-12-28 10:58:42 


/*

题目二

   表达式求值问题

        给定一个算术表达式，对该表达式进行四则运算。

基本要求：

    （1）以栈作为存储结构，一个栈存放操作符，一个栈存放操作数；

    （2）按字符串形式输入表达式；

    （3）最终结果放在操作数栈中并输出。

测试数据要求：

         给定的表达式中，必须有包含两位数的数值。例如，给定的表达式为：(10+2)*6-12/3

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define STACK_INIT_SIZE 100

#define STACKINCREMENT 30

typedef struct{

	char *base;

	int top;

	int stacksize; 

}SqStack;

typedef struct{

	int *base;

	int top;

	int stacksize;

}NumStack;

void Init_SqStack(SqStack &S){

	S.base=(char *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(char));

	if(!S.base){

		return ;

	}

	S.top=0;

	S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

}

int SqStackEmpty(SqStack S){

	if(S.top==0){

		return 1;

	}else{

		return 0;

	}

}

void Push_Sq(SqStack &S,char e){

	if(S.top>=S.stacksize){

		S.base=(char *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(char));

		if(!S.base){

			exit(0);

		}

		S.stacksize+=STACKINCREMENT;

	}

	S.base[S.top++]=e;

	return ;

}

void Pop_Sq(SqStack &S,char &e){

	if(S.top==0){

		exit(0);

	}

	e=S.base[--S.top];

	return ;

}

char GetTop_Sq(SqStack S,char &e){

	if(S.top==0){

		return NULL;

	}

	e=S.base[S.top-1];

	return e;

}

void Init_NumStack(NumStack &S){

	S.base=(int *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(int));

	if(!S.base){

		return ;

	}

	S.top=0;

	S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

}

int NumStackEmpty(NumStack S){

	if(S.top==0){

		return 1;

	}else{

		return 0;

	}

}

void Push_Num(NumStack &S,int e){

	if(S.top>=S.stacksize){

		S.base=(int *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(int));

		if(!S.base){

			exit(0);

		}

		S.stacksize+=STACKINCREMENT;

	}

	S.base[S.top++]=e;

	return ;

}

void Pop_Num(NumStack &S,int &e){

	if(S.top==0){

		exit(0);

	}

	e=S.base[--S.top];

	return ;

}

void GetTop_Num(NumStack S,int &e){

	if(S.top==0){

		return ;

	}

	e=S.base[S.top-1];

	return ;

}

char Priority(char a,char b){

	if(a=='*'||a=='/'){

		if(b=='+'||b=='-'){

			return '>'; 

		}else if(b=='*'||b=='/'){

			return '=';

		}else{

			return '<';

		}

	}

	if(a=='+'||a=='-'){

		if(b=='+'||b=='-'){

			return '=';

		}

		else{

			return '<';

		}

	}

}

int calculate(int num1,char x,int num2){

	if(x=='+'){

		return num1+num2;

	}

	else if(x=='-'){

		return num1-num2;

	}

	else if(x=='*'){

		return num1*num2;

	}

	else if(x=='/'){

		return num1/num2;

	}

}

void Init_Storage(char a[]){

	NumStack Num;

	SqStack Oper;

	Init_SqStack(Oper);

	Init_NumStack(Num);

	Push_Sq(Oper,'#');

	int i=0;

	char x,jud;

	int num1,num2,result=0;

	while(a[i]!='\0'){

		

		if(a[i]>='0'&&a[i]<='9'){

			Push_Num(Num,(int)a[i]);

		}

		if(a[i+1]=='\0'){

			Pop_Sq(Oper,x);

				Pop_Num(Num,num1);

				Pop_Num(Num,num2);

				result=calculate(num1,x,num2);

		}

		else if(a[i]==')'){

			while(jud=GetTop_Sq(Oper,jud)!='('){

				Pop_Sq(Oper,x);

				Pop_Num(Num,num1);

				Pop_Num(Num,num2);

				result=calculate(num1,x,num2);

			}

			Pop_Sq(Oper,x);

			Push_Num(Num,result);

		}

		else {

			if(Priority(a[i],jud=GetTop_Sq(Oper,jud))=='>'){ //当前操作符优先级高 

				Push_Sq(Oper,a[i]);

			}

			else if(Priority(a[i],jud=GetTop_Sq(Oper,jud))=='<'||Priority(a[i],jud=GetTop_Sq(Oper,jud))=='='){

				Pop_Sq(Oper,x);

				Pop_Num(Num,num1);

				Pop_Num(Num,num2);

				result=calculate(num1,x,num2);

				Push_Num(Num,result);

				Push_Sq(Oper,a[i]); 

			}

		}

		i++;

	}

	//Pop_Sq(Oper,x);

				/*Pop_Num(Num,num1);

				Pop_Num(Num,num2);

				result=calculate(num1,x,num2);*/ 

	printf("最终结果为%d",result);

 } 

 int main(){

 	char a[5];

 	for(int i=0;i<5;i++){

 		scanf("%c",a[i]);

	 }

 	Init_Storage(a);

 	return 0;

 }

代码如上，做四则运算 只算7*2+3类似 但运行直接崩溃求解
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我不止三岁 2020-04-12
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你是c语言还是c++，如果是c是没有&引用的
weixin_46812222 2020-04-12
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这个程序运算没有结果输出
赵4老师 2017-12-30
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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。
自信男孩 2017-12-29
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/*
   题目二
   表达式求值问题
   给定一个算术表达式，对该表达式进行四则运算。
   基本要求：
   （1）以栈作为存储结构，一个栈存放操作符，一个栈存放操作数；
   （2）按字符串形式输入表达式；
   （3）最终结果放在操作数栈中并输出。
   测试数据要求：
   给定的表达式中，必须有包含两位数的数值。例如，给定的表达式为：(10+2)*6-12/3
   */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 30

typedef struct{
    char *base;
    int top;
    int stacksize;
}SqStack;

typedef struct{
    int *base;
    int top;
    int stacksize;
}NumStack;

void Init_SqStack(SqStack &S)
{
    S.base = (char *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(char));
    if (!S.base) {
        exit(0);
    }
    S.top = 0;
    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
}
int SqStackEmpty(SqStack S)
{
    if(S.top == 0)
        return 1;
    else
        return 0;
}

void Push_Sq(SqStack &S,char e)
{
    if (S.top >= S.stacksize) {
        S.base = (char *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(char));
        if(!S.base)
            exit(0);
        S.stacksize += STACKINCREMENT;
    }

    S.base[S.top++] = e;
}
void Pop_Sq(SqStack &S,char &e)
{
    if(S.top==0){
        exit(0);
    }
    e = S.base[--S.top];
}

char GetTop_Sq(SqStack S,char &e)
{
    if(S.top == 0)
        return -1;
    e = S.base[S.top-1];

    return e;
}

void Init_NumStack(NumStack &S)
{
    S.base=(int *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(int));
    if(!S.base)
        exit(0);

    S.top = 0;
    S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;
}

int NumStackEmpty(NumStack S)
{
    if(S.top==0)
        return 1;
    else
        return 0;
}

void Push_Num(NumStack &S,int e)
{
    if(S.top>=S.stacksize){
        S.base=(int *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(int));
        if(!S.base){
            exit(0);
        }
        S.stacksize+=STACKINCREMENT;
    }
    S.base[S.top++]=e;
    return ;
}

void Pop_Num(NumStack &S,int &e){
    if(S.top==0)
        return;

    e = S.base[--S.top];
}
void GetTop_Num(NumStack S,int &e)
{
    if(S.top==0){
        return ;
    }
    e=S.base[S.top-1];
    return ;
}
char Priority(char a,char b)
{
    if(a=='*'||a=='/'){
        if(b=='+'||b=='-'){
            return '>';
        }else if(b=='*'||b=='/'){
            return '=';
        }else{
            return '<';
        }
    }
    if(a=='+'||a=='-'){
        if(b=='+'||b=='-'){
            return '=';
        }
        else{
            return '<';
        }
    }
}

int calculate(int num1,char x,int num2)
{
    if(x=='+'){
        return num1+num2;
    }
    else if(x=='-'){
        return num1-num2;
    }
    else if(x=='*'){
        return num1*num2;
    }
    else if(x=='/'){
        return num1/num2;
    }
}

void Init_Storage(char a[])
{
    NumStack Num;
    SqStack Oper;
    Init_SqStack(Oper);
    Init_NumStack(Num);
    Push_Sq(Oper,'#');
    int i=0;
    char x,jud;
    int num1,num2,result=0;
    while (a[i]) {
        if(a[i]>='0'&&a[i]<='9')
            Push_Num(Num,a[i] - '0');    /*不能直接强制类型转换*/

        if(a[i+1] == 0){
            Pop_Sq(Oper,x);
            Pop_Num(Num,num1);
            Pop_Num(Num,num2);
            result=calculate(num1,x,num2);
        }
        else if(a[i]==')') {
            while((jud=GetTop_Sq(Oper,jud))!='('){
                Pop_Sq(Oper,x);
                Pop_Num(Num,num1);
                Pop_Num(Num,num2);
                result=calculate(num1,x,num2);
            }
            Pop_Sq(Oper,x);
            Push_Num(Num,result);
        }
        else {
            if(Priority(a[i],jud=GetTop_Sq(Oper,jud))=='>'){ //当前操作符优先级高
                Push_Sq(Oper,a[i]);
            }
            else if(Priority(a[i],jud=GetTop_Sq(Oper,jud))=='<'||Priority(a[i],jud = GetTop_Sq(Oper,jud))=='='){
                Pop_Sq(Oper,x);
                Pop_Num(Num,num1);
                Pop_Num(Num,num2);
                result=calculate(num1,x,num2);
                Push_Num(Num,result);
                Push_Sq(Oper,a[i]);
            }
        }
        i++;
    }
    //Pop_Sq(Oper,x);
    /*Pop_Num(Num,num1);
      Pop_Num(Num,num2);
      result=calculate(num1,x,num2);*/
    printf("最终结果为%d",result);
}
int main()
{
    char a[80];
    scanf("%s", a);
    Init_Storage(a);
    return 0;
}
参考一下吧 注意若a定义成5，很容易越界。 程序很接近答案了，建议你在这个基础上继续调试
自信男孩 2017-12-29
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for(int i=0;i<5;i++){
        scanf("%c", &a[i]);
    }
少个&
qq_40878348 2017-12-29
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引用 3 楼 zhao4zhong1 的回复:
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。
16进制整数以0x或0X开头。
----------------------------------------*/
#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,n;
    __int64 i64;

    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);
            }
            if (pp[0]=='0' && (pp[1]=='x'||pp[1]=='X')) {
                sscanf(pp+2,"%I64x%n",&i64,&n);
                rexp=pp+2+n;
                ST[ist++]=(double)i64;
            } else 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。\n"
        "最后一个参数是.0～.15表示将计算结果保留小数0～15位\n"
        "最后一个参数是x表示将计算结果以16进制正整数格式输出\n"
        "支持(),+,-,*,/,%,^^,Pi,sin,cos,tan,sqrt,arcsin,arccos,arctan,lg,ln,exp,ceil,floor,round\n"
        "16进制整数以0x或0X开头\n";
    } 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 if (argv[a][0]=='x'||argv[a][0]=='X') {//最后一个参数是x表示将计算结果以16进制正整数格式输出
                printf("0x%016I64x\n",(__int64)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;
}
老师能大概讲讲思路吗
赵4老师 2017-12-29
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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。
16进制整数以0x或0X开头。
----------------------------------------*/
#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,n;
    __int64 i64;

    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);
            }
            if (pp[0]=='0' && (pp[1]=='x'||pp[1]=='X')) {
                sscanf(pp+2,"%I64x%n",&i64,&n);
                rexp=pp+2+n;
                ST[ist++]=(double)i64;
            } else 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。\n"
        "最后一个参数是.0～.15表示将计算结果保留小数0～15位\n"
        "最后一个参数是x表示将计算结果以16进制正整数格式输出\n"
        "支持(),+,-,*,/,%,^^,Pi,sin,cos,tan,sqrt,arcsin,arccos,arctan,lg,ln,exp,ceil,floor,round\n"
        "16进制整数以0x或0X开头\n";
    } 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 if (argv[a][0]=='x'||argv[a][0]=='X') {//最后一个参数是x表示将计算结果以16进制正整数格式输出
                printf("0x%016I64x\n",(__int64)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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