在介绍简易计算器的实习报告之前,先来了解一下相关的知识点。 计算器的核心功能是处理数学表达式的运算。数学表达式由数字和运算符组成,常见的运算符包括加号(+)、减号(-)、乘号(×)、除号(/)以及括号(())。在计算器的实现过程中,需要特别关注以下几个关键知识点: 1. **表达式的结构**:表达式分为中缀表达式和后缀表达式两种。中缀表达式是人们习惯的书写方式,例如 "3 + 4"。后缀表达式也称逆波兰表示法,它不使用括号,运算符位于操作数之后,例如 "3 4 +”。后缀表达式的计算可以利用栈结构来完成,这是因为后缀表达式的计算规则相对简单明了。 2. **运算符的优先级**:在表达式中,乘法和除法的优先级高于加法和减法,括号内的表达式需要优先计算。这是实现计算器时必须要考虑的规则。 3. **C++标准模板库(STL)**:STL是C++编程语言的重要组成部分,包含一系列可重用的模板类和函数。在实现计算器时,使用到了其中的stack(堆栈)和queue(队列)。堆栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,非常适合用于实现后缀表达式的计算。队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,用在将中缀表达式分解为单独元素时。 4. **类的设计**:在面向对象编程中,类是创建对象的蓝图。在本实习报告中,通过设计一个ExpressionType类来实现计算器的主要功能。这个类包括了成员变量、构造函数、私有成员函数以及重载操作符等。 5. **错误处理**:计算器需要对用户的输入进行检查,确保表达式格式正确,并且在运算过程中对潜在的错误(如除以零)进行捕捉和处理。 根据提供的实习报告部分内容,我们可以得知计算器的实现流程大致如下: - 用户输入一个中缀表达式。 - 程序首先检查输入表达式的格式是否正确,如果存在格式错误,程序会给出提示。 - 程序将中缀表达式转换为后缀表达式,这个过程涉及到对运算符优先级和括号的处理。 - 后缀表达式利用堆栈计算出最终的结果,并输出。 具体到代码实现,ExpressionType类的成员函数承担了不同的职责: - `ExpressionType(string m_string)`:构造函数,用于初始化中缀表达式的字符串。 - `DivideExpressionToItem()`:负责将中缀表达式分解为单独的元素,并以队列的形式保存。 - `ChangeToSuffix()`:将队列中的中缀表达式元素转换为后缀表达式。 - `NegativeNumber()`:处理表达式中的负数情况。 - `BracketFit()`:检查括号是否匹配。 - `ExpressionValid()`:检查表达式是否有效。 - `IsNumber(char)`:判断字符是否为数字。 - `Proceed(char, char)`:处理两个字符的操作,例如将中缀操作符转换为后缀操作符。 - `Size()`:获取队列或栈的大小。 本报告中的计算器实习实现了一个基本的表达式计算器,通过面向对象的方法设计了ExpressionType类,并利用C++标准模板库中的数据结构来完成表达式的转换和计算。报告还强调了对用户输入错误处理的重要性,这是构建一个健壮计算器不可或缺的部分。
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