四则运算（C语言),

Question

输入一个字符串，此字符串是字符串表达式，由程序将该表达式的值计算出来。表达式包括+,-,*,/,()。
如：输入 2+3+4+(2+2),输出2+3+4+(2+2)=13

Answer 1

/*在TC2 和 VC6下都可以顺利运行。
做了一个下午。一定要用我这个噢。
有简单的输入错误检测。有完整的说明和
注释*/

#include<stdio.h> /*库文件包含*/
#include<string.h> /*用于字符串操作*/
#include<stdlib.h> /*用于exit函数*/

/**************************************************************************
int check(char *c)
输入参数：
char *c: 输入的字符串
返回参数：
0：字符串中有不符合规定的字符
1: 字符串字符符合规定，没有不符合规定的字符.
功能：
检查字符串中有否除了 0-9, +,-,*,/,(,),之外的其他字符，
如果有，则返回0, 表示出现错误。
若没有，则返回1,表式字符串符合规定。
**************************************************************************/
int check(char *c)
{
int k=0;
while(*c!='\0')
{
if((*c>='0' && *c<='9') || *c=='+' ||
*c=='-' || *c=='*' || *c=='/' ||
*c=='.' || *c=='(' || *c==')' )
{

}
else
{
printf("input error, there have the char not the math expression char!\n");
return 0;
}

if(*c=='(')
k++;
else if(*c==')')
k--;

c++;
}
if(k!=0)
{
printf("input error, there is not have correct bracket '()'!\n");
return 0;
}
return 1;
}

/**************************************************************************
void move(char *f, double *s,int p)

输入参数：
char *f : 运算符数组
double *s: 数值数组
int p: 当前运算符数组位置。
返回参数:
无
功能：
将当前已经完成运算的运算符消去，同时将数值数组的位置调整以进行下一次运算。
传入值p若为3
则当前符号的数组位置为3.
f[3]=f[3+1].......f[len-2]=f[len-1] f[len-1]='\0';
s[i]=s[i+1].......s[len-1]=s[len] 因为数值比运算符多一个。
***************************************************************************/

void move(char *f, double *s,int p)
{
int i=0,len=strlen(f);
for(i=p; i<len; i++) /*将已经运算过的符号，空出来的位置用后面的符号来填充，*/
{ /*即把乘和除号的位置用后面的加和减号填充*/
f[i]=f[i+1];
s[i]=s[i+1];
}
s[i]=s[i+1];
f[len-1]='\0';
}
/**************************************************************************
double convnum(char *c)
输入参数：
char *c :由数字和小数点组成的字符，用以转换成double型的数值。
返回参数：
num:返回转换好的值。
功能：
将输入的字符串先将其小数点以前的部分复制到temp[]数组中，
若有小数点，则将小数点之后的数值，也就是小数部分先进行计算,值存入num中
计算完成后，再对整数部分进行计算，值加上小数部分的值，存入num中。
***************************************************************************/
double convnum(char *c)
{
double num=0.0;
double a=1.0;
int i=0,p=0,len=0;
char temp[100];
int tempi=0;
int start=0;
int f=1; /*正负符号指示器，若为1则为正数，为－1，此数为负数*/

len=strlen©;

if(c[0]=='-')
{
start=1;
f=-1;
}
for(i=start; i<len; i++)
{
if(c[i]=='.')
{
p=i;
break;
}
temp[tempi++]=c[i]; /*将整数部分复制到temp[]中*/
}
temp[tempi]='\0';

if(p!=0)
{
for(i=p+1;i<len;i++) /*将小数部分计算出来*/
{
if(c[i]=='.') /*如果有多余的小数点，则表示输入错误*/
{
printf("there is more that one dot '.' in number!error!\n");
exit(0);
}
a=a*0.1;
num+=(a*(c[i]-48));
}
}

a=1.0;

len=strlen(temp); /*计算整数部分*/
for(i=len-1;i>=0; i--)
{
num=num+(a*(temp[i]-48));
a*=10;
}

num=num*f;
return num;
}

/**************************************************************************
double good(char *c)
输入参数：
char *c :即将进行运算的字符串型数学表达式。如3.5+(2*3/5)
返回参数：
s[0]:计算结果将放入s[0]中
功能：
将输入的字符串中的数字分别调用convnum(char *c)函数进行数值变换，再将其依
次存入doulbe s[i]中，将加减乘除运算符依次存入字符串符号数组 char f[i]中，
然后如果遇到括号，则将括号内的字符串存入另一字符数组中，然后用此
good(char *c) 递归函数进行递归运算。 然后根据先乘除，后加减的顺序对已
存入数组的数值根 据存入字符串符号数组的运算符进行运算。结果存入s[0]中。
返回最终结果。
***************************************************************************/
double good(char *c) /*可递归函数*/
{ /*取得数值字符串，并调用convnum转换成double*/
char g[100],number[30]; /*g,保存当前的表达式串,number保存一个数的所有字符*/
char f[80]; /*保存所有的符号的堆栈*/
int fi=0; /*保存符号的位置指针*/
double s[80]; /*保存当前所有的数的一个堆栈*/
int si=0; /*保存数字位置指针*/
int k=0; /* 若k=1则表示有一对括号*/
int num=0,i=0; /*num保存新括号内的字符数,i 保存number里的字符位置*/
int cc=0; /*乘除符号数量*/
int jj=0; /*加减符号数量*/

while(*c!='\0')/*当p==1 和k==0时，表示已经把括号里的内容全部复制到g[100]中了*/
{
k=0;
num=0;

switch(*c)
{
case '+': /*当前字符为+-乘除时则表示*/
case '-':
case '*':
case'/':
f[fi++]=*c;
if(*c=='*' || *c=='/')
cc++;
else
jj++;
if(*(c-1)!=')')
{
number[i]='\0';
i=0;/*完成一个数字的复制，其位置指针i=0*/

s[si++]=convnum(number);
}
break;
case'(': /*有括号，则将当前括号作用范围内的全部字符保存，作为*/
k++; /*一个新的字符表达式进行递归调用good函数计算。*/
while(k>0)
{
c++;
g[num]=*c;
num++;
if(*c==')')
{
k--;
}
else if(*c=='(')
{
k++;
}
}
g[num-1]='\0';
num=0;/*完成一个括号内容的复制，其位置指针num=0*/
s[si++]=good(g);
break;
default:
number[i++]=*c;

if(*(c+1)=='\0')
{ number[i]='\0';
s[si++]=convnum(number);
}
break;
}

c++;
}

f[fi]='\0';

i=0;
while(cc>0)
{
switch(f[i])
{
case '*': cc--;
s[i+1]=s[i]*s[i+1];
move(f,s,i);
break;
case '/': cc--;
s[i+1]=s[i]/(float)s[i+1];
move(f,s,i);
break;
default:
i++;
break;
}
}

i=0;
while(jj>0)
{
switch(f[i])
{
case '+': s[i+1]=s[i]+s[i+1];
jj--;
move(f,s,i);
break;
case '-': s[i+1]=s[i]-s[i+1];
jj--;
move(f,s,i);
break;
default:
printf("operator error!");
break;
}
}

return s[0];
}

void main()
{
char str[100];
double sum=0;
int p=1;

while(1)
{
printf("enter expression: enter 'exit' end of program\n");
scanf("%s",str);
p=strcmp(str,"exit");
if(p==0)
break;
p=check(str);

if(p==0)
continue;
sum=good(str);
printf("%s=%f",str,sum);
printf("\n");
}
printf("good bye!\n");
}

例：
enter expression: enter 'exit' end of program
3.5+(12.3*15+8-(3/2+1))*2+(3.2*3-5)/6(输入)
3.5+(12.3*15+8-(3/2+1))*2+(3.2*3-5)/6=384.266667
enter expression: enter 'exit' end of program
china(输入)
input error, there have the char not the math expression char!
enter expression: enter 'exit' end of program
exit(输入)
good bye!

Answer 2

随着社会的发展、科技水平的提高，计算机的应用逐渐渗透到人们生活的各个角落，它无时无刻不在创造着或大或小的变革；或多或少的改变着人们的生活方式和工作方式。仅以学校为例：老师们为使学生们巩固所学知识，要布置大量作业、改大量作业。为减轻教师出题、改作业的工作负担，某小学校长提出开发一个供小学生在计算机上进行数学练习的软件。该软件应能自动出题，自动判分。既要使用方便，又要满足不同测试情况的要求。还应对本次测验的答题情况给予保留，以便老师检查，分析出错原因，改进教学。
软件基本要求如下：
1．小学生可以根据情况选取以下参数：
A 一位数运算还是两位数运算。
B 只做加、减法运算还是还是也可做乘、除法运算。
C 做多少道题。
2．根据小学生所选取的参数自动产生测验题，并读取用户的答案。
3．根据学生答题情况算出每题分数，根据题目总数量给出最终得分。
4．将自动产生的题目、学生的答案及给的分数存入一个文件中，并可打开查看。
请注意，这里给出的原始题目是不精确的，有些地方需要在问题定义中明确化。
........

Answer 3

先做表达式转换（中序换后序），然后顺序计算。

Answer 4

《数据结构》C语言版上有完整的程序

Answer 5

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#define true 1
#define false 0
#define ok 1
#define error 0
#define overflow -2
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCERMENT 10
typedef int status;
typedef int operandtype;
typedef char operatortype;
typedef struct sqstack{
int *base;
int *top;
int stacksize;
}sqstack;
char a[8][8]={
{'\0','+','-','*','/','(',')','#'},
{'+','>','>','<','<','<','>','>'},
{'-','>','>','<','<','<','>','>'},
{'*','>','>','>','>','<','>','>'},
{'/','>','>','>','>','<','>','>'},
{'(','<','<','<','<','<','=','\0'},
{')','>','>','>','>','\0','>','>'},
{'#','<','<','<','<','<','\0','='}};

status in(char c) //判断c是否运算符函数
{ if(c<'0'||c>'9')
return true;
else
return false;
}

status initstack(sqstack &s) //初始化栈函数
{ s.base=(int *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(int));
if(!s.base) exit(overflow);
s.top=s.base;
s.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return ok;
}

status gettop(sqstack s, int &e) //取栈顶元素函数
{ if(s.top==s.base)
return error;
e=*(s.top-1);
return ok;
}

status push(sqstack &s,int e) // 压栈函数
{ if(s.top-s.base>=s.stacksize){
s.base=(int *)realloc(s.base,(s.stacksize+STACKINCERMENT)*sizeof(int));
if(!s.base) exit(overflow);
s.top=s.base+s.stacksize;
s.stacksize+=STACKINCERMENT;
}
*s.top++=e;
return ok;
}

status pop(sqstack &s,int &e) //出栈函数
{ if(s.top==s.base)
return error;
e=*--s.top;
return ok;
}

operatortype precede(operatortype c1,operatortype c2) //判断两个运算符优先级函数
{ int i,j;
for(i=0;i<8&&a[i][0]!=c1;i++); //从第0列查找操作符c1
if(i>=8){
printf("Operator error!/n");
exit(error);
}
for(j=0;j<8&&a[0][j]!=c2;j++); //从第0行查找操作符c2
if(j>=8){
printf("Operator error!/n");
exit(error);
}
return a[i][j];
}

status stackempty(sqstack s) //判断栈是否为空函数
{ if(s.base==s.top)
return true;
else
return false;
}

status check(char *str) //查看表达式括号是否匹配函数
{ int i=0,e;
sqstack s;
initstack(s);
while(str[i]!='#')
{ switch(str[i]){
case'(': push(s,str[i]); break;
case'[': push(s,str[i]); break;
case')': if(pop(s,e))
{ if(e=='(')
break;
else
return error;
}
else return error;
case']': if(pop(s,e))
{ if(e=='[')
break;
else
return error;
}
else return error;
}
i++;
}
if(stackempty(s))
return ok;
else
return error;
}

operandtype operate(operandtype a,operatortype thera,operandtype b) //求两个元素通过指定运算的结果函数
{ switch(thera){
case'+': return a+b;
case'-': return a-b;
case'*': return a*b;
case'/': if(b==0)
{ printf("Divide zero!\n"); //除数为0,程序结束
exit(overflow);
}
else
return a/b;
default: printf("Operator error!\n"); //操作符错误,程序结束
exit(error);
}
}

operandtype evaluate_expression(char *str) //求表达式值函数
{ int i=0,value,e,t,a,b,thera,buffer;
char c;
sqstack optr,opnd;
initstack(optr); initstack(opnd);
push(optr,'#');
c=str[i];
gettop(optr,e);
while(c!='#'||e!='#')
{ if(!in©){
buffer=c-'0';
do{ if(!in(str[i+1])){
buffer*=10;
buffer+=(str[i+1]-'0');
i++;
}
}while(!in(str[i+1]));
push(opnd,buffer);
i++;
c=str[i];
}
else
switch(precede(e,c)){
case'<': push(optr,c); c=str[++i];
break;
case'=': pop(optr,t); c=str[++i]; // 消去括号
break;
case'>': pop(optr,thera);
pop(opnd,b); pop(opnd,a);
push(opnd,operate(a,thera,b)); //求值并压栈
break;
}
gettop(optr,e);
}
gettop(opnd,value);
return value;
}

void main() //主函数
{ char str[STACK_INIT_SIZE],c;
int flag,t;
do{ flag=1;
while(flag)
{ printf("Input a string,end with #:\n");
scanf("%s",str); //str用来存放字符串
if(check(str))
flag=0;
else
{ flag=1;
printf("Input error,Retry!\n"); //符号不匹配则重新输入
}
}
t=evaluate_expression(str);
printf("The result:%d\n",t);
printf("Continue or not?(y/n):");
getchar();
c=getchar();
}while(c=='y'||c=='Y'); //实现多次输入
getch();
}