(C语言)科学计算器设计指导书.docVIP

科学计算器设计(C语言版) 学校： 学院：计算机信息工程学院 语言 平台： 作者： 日期： 背景和目的 计算器是现代日常生活中使用较为频繁的工具之一，常用的计算器有简易版和科学计算器两种模式。简易版的计算器不支持表达式运算，每次只能输入一个数据或者运算符来计算，而科学计算器除了容纳简易版计算器的功能外，还支持表达式运算，用户可以输入一个合法的算术表达式来得到所需的结果。 常用的算术表达式有三种，前缀表达式，中缀表达式和后缀表达式。 中缀表达式：我们平时书写的表达式就是中缀表达式，形如（a+b）*（c+d），事实上是运算表达式形成的树的中序遍历，特点是用括号来描述优先级。 后缀表达式：也叫逆波兰表达式，事实上是算数表达式形成的树的后序遍历。中缀表达式（a+b）*（c+d）的后缀表达式是ab+cd+*，它的特点就是遇到运算符就立刻进行运算。 前缀表达式：算数表达式形成的树的前序遍历。 日常所书写的是中缀表达式，但是计算机内部是用后缀表达式计算，所以此程序的用户使用中缀表达式作为输入，程序将中缀表达式转化为后缀表达式后再进行运算并输出结果。 由于今后工作将使用C语言进行开发，而C语言是一个功能强大并且很灵活的语言，为复习和巩固C编程，故决定用C语言编写一个科学计算器。 本次开发采用C语言，以面对过程思想进行开发，使用的数据结构有队列和栈。 模块设计 本次开发，使用的控制台输入，并直接在控制台输出。 科学计算器的功能组件如下： 详细设计 宏： #define TEST //表示测试阶段 #define MAX_SIZE 100 //表达式长度 #define LBRACKET 0 //左括号 #define RBRACKET 1 //右括号 #define ADD 2 //加 #define SUB 3 //减 #define MUL 4 //乘 #define DIV 5 //乘 #define INT 6 //整数 #define DOUBLE 7 //浮点数 数据结构: 表达式节点 struct ExprNode{ int n; //表达式节点类型 double p; //表达式节点数据 }; 中缀表达式： struct ExprNode infixExpr[MAX_SIZE]; int infixLen; 后缀表达式： struct ExprNode suffixExpr[MAX_SIZE]; int suffixLen; 后缀转换栈： int transStack[MAX_SIZE]; int transTop; 后缀表达式运算栈： struct ExprNode calcuStack[MAX_SIZE]; int calcuTop; 函数过程： __inline int get_char( char *c ) 缓冲变量无字符则读入字符 读入成功返回0,否者返回-1 int input_expr( void ) 读入表达式 若输入非法字符则返回-1，否则返回0 int pri( int a, int b ) 优先级计算 若a优先于b则返回-1,否则返回0 int trans_expr( void ) 中缀表达式转换为后缀表达式 括号不匹配返回-1,否则返回0 __inline int maxn( int a, int b ) 求最大值 struct ExprNode calcu( struct ExprNode *a, struct ExprNode *b, int c ) 计算a和b做c运算的结果 int calcu_expr( void ) 计算后缀表达式 表达式计算失败返回-1,否则为0 void show( void ) 输出运算结果 代码： #includestdio.h //#define TEST //表示测试阶段 #define MAX_SIZE 100 //表达式长度 #define LBRACKET 0 //左括号 #define RBRACKET 1 //右括号 #define ADD 2 //加 #define SUB 3 //减 #define MUL 4 //乘 #define DIV 5 //乘 #define INT 6 //整数 #define DOUBLE 7 //浮点数 struct ExprNode{ int n; //表达式节点类型 double p; //表达式节点数据 }; struct ExprNode infixExpr[MAX_SIZE]; //中缀表达式 int infixLen; struct ExprNode suffixExpr