设计一个模拟计算器的程序，要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。

#include<stdio.h> #include<math.h> #include <stdlib.h> #include<string.h> //运算符栈数组长度 #define STACK_OPERATOR_LENGTH 100 //操作数栈数组长度 #define STACK_DATE_LENGTH 100 //定义运算符栈 typedef struct OPStack { //定义运算符数组 char opStack[STACK_OPERATOR_LENGTH]; //栈顶 int top; }OPStack,*pOPStack; //定义运算数栈 typedef struct DATAStack { //定义操作数数组； double stack[STACK_DATE_LENGTH]; int top; }DATAStack,*pDATAStack; //初始化运算符栈 void InitpOPStack(pOPStack &OPStack) { //为运算符栈分配空间 if(!(OPStack = ( pOPStack)malloc( sizeof(OPStack )))) { printf("分配内存空间失败！\n"); exit(-1); } OPStack->top=-1; } //初始化运算数栈 void InitpDATAStack(pDATAStack &pDStack) { //为运算数栈分配空间 if(!(pDStack = ( pDATAStack)malloc(sizeof(DATAStack)))) { printf("分配内存空间失败!\n"); exit(-1); } pDStack->top=-1; } //运算符进栈 void PushOPStack(pOPStack &pOPStack, char ch) { pOPStack->opStack[++(pOPStack->top)]=ch; } //运算符出栈 void PopOPStack(pOPStack &pOStack, char &ch) { ch = pOStack->opStack[pOStack->top]; pOStack->top--; } //运算数进栈 void PushDATAStack(pDATAStack &pDStack, double d) { ++(pDStack->top); pDStack->stack[pDStack->top] = d; } //运算数出栈 void PopDATAStack(pDATAStack &pDStack, double &d) { d = pDStack->stack[pDStack->top]; pDStack->top--; } //清空运算符栈 void ClearpOPStack(pOPStack &pOStack) { pOStack->top = -1; } //清空运算数栈 void ClearpDATAStack(pDATAStack &pDStack) { pDStack->top = -1; } //获取运算符栈顶元素 char GetToppOPStack(pOPStack &pOStack) { return pOStack->opStack[pOStack->top]; } //获取运算数栈顶元素 double GetToppDATAStack(pDATAStack &pDStack) { return pDStack->stack[pDStack->top]; } //区分 运算符 和 运算数 的函数，是运算符时返回true,否则返回false bool IsOP(char &ch) { //判断是否为符号 if ( (ch == '+') || (ch == '-') || (ch == '*') || (ch == '/') || (ch == '=') || (ch == 'A') || (ch == 'S') || (ch == 'a') || (ch == 's') || (ch == '(') || (ch == ')') ) return true; else return false; } //参考《数据结构》（C语言版）第53页 3.2.5表达式求值 表 3.1 char Precede(char op1, char op2) { char tab[9][10]; //定义字符串的二维数组来存放运算符优先级的关系 strcpy( tab[0], ">><<<><<>" ); strcpy( tab[1], ">><<<><<>" ); strcpy( tab[2], ">>>><><<>" ); strcpy( tab[3], ">>>><><<>" ); strcpy( tab[4], "<<<<<=<<E" ); strcpy( tab[5], ">>>>E>>>>" ); strcpy( tab[6], ">>>><>>>>" ); strcpy( tab[7], ">>>><>>>>" ); strcpy( tab[8], "<<<<<E<<=" ); char op[10]; //定义一维字符串数组来按优先级从低到高存放运算符 strcpy(op, "+-*/()AS="); int i, j; for( i = 0; i < 9; i++) if( op[i] == op1) break; for( j = 0; j < 9; j++) if( op[j] == op2) break; return tab[i][j]; //返回比较结果 } void exit_E() { printf("\n |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n"); printf("\n | ***欢迎您的下次使用!谢谢!!!*** | \n\n"); //退出使用 printf(" |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n\n"); } //对出栈的运算符和运算数进行计算 double Operate(double a, char theta, double b) { double s; switch(theta) { case '+': s = a + b; break; case '-': s = a - b; break; case '*': s = a * b; break; case '/': if ( b != 0 ) //判断除数是否为0，若为0，退出程序 { s = a/b; break; } else { printf("\n #### 除数为0，非法运算。程序终止! ####\n"); exit_E(); //打印结束菜单 exit(-1); } case 'A': s = fabs(b); //调用FABS()函数 break; case 'S': if( b >= 0) //判断被开方数是否为0，若为0，退出程序 { s = sqrt(b); //调用SQRT()函数 break; } else { printf("\n #### 求负数的平方根是非法运算。程序终止! ####\n"); exit_E(); //打印结束菜单 exit(-1); } } return s; } //通过ChangeChar函数来把a、s的小写字母改为大写的 char ChangeChar(char &c) { if( c == 'a' ) c = 'A'; else if( c == 's' ) c = 'S'; return c; } //参考《数据结构》（C语言版）第53页 3.2.5表达式求值 算法3.4 Evaluateexpression_r()函数 void Evaluateexpression_r() //计算函数：读入表达式，并计算结果 { pOPStack pOStack; //声明运算符栈 pDATAStack pDStack; //声明运算数栈 double result; //存运算的结果 char x, theta, c; //c存放读取的字符,x、theta存放运算符栈的栈顶元素 int flag, data; //标识符，用来读入连续的数字 double s; double getd; //存放GetTop***的结果 double a, b, cc; //a,b存放数据栈出栈的栈顶元素, c存放运算结果 flag = 0; //初始化标识符，用来判断字符串中的连续数字 data = 0; // InitpOPStack(pOStack); //初始化运算符栈 InitpDATAStack(pDStack); //初始化运算数栈 PushOPStack(pOStack,'='); //在运算符栈底放入'=' ←←问题在这里 printf(" &请输入表达式以'='结束："); c = getchar(); //读入字符 ChangeChar(c); //通过调用函数来实现把小写的a、s改为大写的A、S while( c != '=' || GetToppOPStack(pOStack) != '=') { if( !IsOP(c) ) //不是运算符进栈 { s = c - '0'; //把字符转化为数字 if ( flag == 1 ) { PopDATAStack(pDStack, getd); s = getd*10 + s; } PushDATAStack(pDStack, s); flag = 1; c = getchar(); ChangeChar(c); } else { flag = 0; switch( Precede(GetToppOPStack(pOStack), c) ) //输入元素和运算符栈顶元素比较 { case '<': //栈顶元素优先级低 PushOPStack(pOStack, c); c = getchar(); ChangeChar(c); break; case '=': //托括号并接受下一个字符 PopOPStack(pOStack, x); c = getchar(); ChangeChar(c); break; case '>': //退栈并将运算结果进栈 PopOPStack(pOStack, theta); PopDATAStack(pDStack, b);//当运算符为ABS或SART函数时，只需出一个运算数栈 if(theta=='+'||theta=='-'||theta=='*'||theta=='/') { PopDATAStack(pDStack, a); cc = Operate(a, theta, b); } else{ cc = Operate(0, theta, b); } PushDATAStack(pDStack, cc); break; }//switch }//else }//while result = GetToppDATAStack(pDStack); //运算结束时，运算数栈的栈底元素就是计算结果 ClearpOPStack(pOStack); //清空运算符栈 ClearpDATAStack(pDStack); //清空运算数栈 printf(" ->计算结果为：%.2f\n\n", result); //输出运算结果 } void print_user() //欢迎界面 { printf("\n 欢迎使用C语言版模拟计算器 \n\n"); printf("************************************************************************\n"); printf(" |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n"); printf(" | 模拟计算器使用说明 |\n\n"); printf(" | 本程序包括对'+'、'-'、'*'、'/'、'()'的运算 |\n"); printf(" | 本程序中ABS()算用A()替代、SQRT()运算用S()代替 |\n"); printf(" | 本程序中的一切字母均不区分大小写 |\n"); printf(" 正确的表达式如：1+A(7-8)+S(9*8)= \n"); printf(" | 输入'='表示表达式输入结束!! |\n\n"); printf(" | 欢迎使用!!!-->--> |\n"); printf(" |~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~|\n"); printf("************************************************************************\n\n"); } int main ( )//主函数 { char in; bool b; //标识符，用来标识是否结束程序 b = true; //初始化，不结束 print_user(); //打印欢迎界面 printf(" *请确认使用计算器Y/N:"); while(1) { scanf("%c", &in); //确认是否继续操作 getchar(); //吃掉会车，避免干扰 switch(in) { case 'Y': case 'y': { Evaluateexpression_r(); //进入计算函数：读入表达式，并计算结果 break; } case 'N': case 'n': { exit_E(); b = false; break; } //default: // printf(" **输入错误，请重新输入Y/N:"); // break; } if(b==false) //如果 b==false ,退出整个程序 break; printf(" *您确定要继续使用计算机Y/N:"); getchar(); //用getchar吃掉回车，避免对后续输入中in的干扰 } return 0; }