數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算器(包括中綴轉(zhuǎn)換后綴)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：計(jì)算表達(dá)式的值1.問題描述對于給定的一個(gè)表達(dá)式，表達(dá)式中可以包括常數(shù)、算術(shù)運(yùn)行符（“+”、“-”、“*”、“/”）和括號(hào)，編寫程序計(jì)算表達(dá)式的值。基本要求：從鍵盤輸入一個(gè)正確的中綴表達(dá)式，將中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的后綴表達(dá)式，并計(jì)算后綴表達(dá)式的值。對于表達(dá)式中的簡單錯(cuò)誤，能夠給出提示，并給出錯(cuò)誤信息；表達(dá)式中可以包括單個(gè)字母表示的變量。測試數(shù)據(jù)：任意選取一個(gè)符合題目要求的表達(dá)式。提高要求：（1）能夠處理多種操作符。 （2）實(shí)現(xiàn)包含簡單運(yùn)算的計(jì)算器。 （3）實(shí)現(xiàn)一個(gè)包含簡單運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算的計(jì)算器。2.需求分析（1）軟件的基本功能本軟件實(shí)在win32工程下實(shí)現(xiàn)的帶有界面和圖標(biāo)的功能

2、較為齊全的計(jì)算器。此計(jì)算器分三個(gè)方面進(jìn)行計(jì)算，分別為數(shù)值表達(dá)式的計(jì)算，字母表達(dá)式的計(jì)算和函數(shù)計(jì)算?？捎涉I盤或用鼠標(biāo)點(diǎn)擊按鍵輸入帶有數(shù)字或字母的中綴表達(dá)式，程序可以將輸入的帶有數(shù)字或字母的中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的后綴表達(dá)式，并計(jì)算只含有數(shù)字的后綴表達(dá)式的值。本軟件支持含小數(shù)、多位數(shù)等多種操作數(shù)的處理，可以計(jì)算含加、減、乘、除、百分號(hào)、求余、求冪，求階乘，求三角函數(shù)的值等多種運(yùn)算符和函數(shù)的表達(dá)式（2） 輸入/輸出形式用戶可通過打開圖標(biāo)彈出來的計(jì)算器界面任意點(diǎn)擊操作。對于在輸入時(shí)發(fā)生的簡單錯(cuò)誤，軟件通過彈出對話框給出提示并且在提示錯(cuò)誤的同時(shí)自動(dòng)將用戶的出錯(cuò)輸入略去轉(zhuǎn)化成正確的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，用戶也可選

3、擇清楚操作然后重新輸入a.對于數(shù)值和函數(shù)表達(dá)式軟件會(huì)輸出其表達(dá)式的后綴表達(dá)式和計(jì)算結(jié)果并保留六位小數(shù)；b.對于字母表達(dá)式因字母無法進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，軟件僅輸出其后綴表達(dá)式的值；清楚按鈕可以清楚有已經(jīng)輸入或輸出的數(shù)據(jù)從頭計(jì)算；軟件窗口可實(shí)現(xiàn)最小化。并且輸入編輯框可進(jìn)行修改，復(fù)制，粘貼等操作，但后綴表達(dá)式和求值結(jié)果的編輯框中的內(nèi)容不可修改，只能執(zhí)行復(fù)制操作。（3） 測試數(shù)據(jù)要求用戶可以輸入一個(gè)符合要求的中綴表達(dá)式，也可以輸入一個(gè)包含簡單錯(cuò)誤的表達(dá)式。表達(dá)式中可以包括各種類型的常數(shù)以及字母等，操作符包括（+、-、*、/、%、！、sin、cos、tan、mod，pi）等，同時(shí)表達(dá)式還可以包括各種括號(hào)和三角

4、函數(shù)。3. 概要設(shè)計(jì)（1） 抽象數(shù)據(jù)類型根據(jù)題目的要求，本程序?qū)λ休斎氲膬?nèi)容全部存儲(chǔ)到字符數(shù)組中，考慮到將中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換成后綴表達(dá)式和后綴表達(dá)式求值時(shí)需要用到棧，所以本程序定義了字符棧和數(shù)據(jù)棧，并定義了表達(dá)式的類，將對表達(dá)式的操作全部在類中進(jìn)行。最后將將所有的數(shù)據(jù)類型以及核心算法操作包含在頭文件hanshu.h中，程序開始時(shí)通過調(diào)用此頭文件執(zhí)行操作。a.字符棧數(shù)據(jù)類型：class CStack功能:1.取棧頂元素2.棧頂元素出棧3.元素入棧4.判斷棧是否為空（空返回1否則返回0）棧中存儲(chǔ)的元素類型必須是字符型b.浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)棧類型：class DStack功能:1.取棧頂元素2.棧頂元素出棧3

5、.元素入棧4.判斷棧是否為空（空返回1否則返回0）棧中存儲(chǔ)的元素類型必須是浮點(diǎn)型c.對表達(dá)式進(jìn)行處理的類：class Expression主要功能：1. 將中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)化成后綴表達(dá)式，數(shù)字，運(yùn)算符兩兩之間加空格2. 后綴表達(dá)式求值3. 三角函數(shù)求值（2） 主程序流程開始彈出計(jì)算器界面1. 數(shù)值表達(dá)式計(jì)算2. 字母表達(dá)式計(jì)算3. 函數(shù)運(yùn)算輸入函數(shù)表達(dá)式輸入字母表達(dá)式輸入數(shù)值表達(dá)式輸出錯(cuò)誤提示輸出后綴表達(dá)式輸出計(jì)算結(jié)果輸出錯(cuò)誤提示輸出錯(cuò)誤提示輸出后綴表達(dá)式N清除重新輸入是否退出？Y結(jié)束（3） 模塊調(diào)用關(guān)系本軟件的函數(shù)包括：a. WinMain函數(shù)：軟件的主函數(shù)，用于調(diào)用對話框b. DialogPr

6、oc函數(shù)：計(jì)算器對話框的消息回調(diào)函數(shù)，用于接收和處理按鍵操作c. Power函數(shù)：求某個(gè)數(shù)值任意冪的函數(shù)d. Factorial函數(shù)：求階乘函數(shù)數(shù)據(jù)類型：CStack字符棧；DStack浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)棧；Expression對表達(dá)式進(jìn)行處理的類。其中Power函數(shù)和Factorial函數(shù)還有所有的數(shù)據(jù)類型和算法都包含在定義的hanshu.h的頭文件中，在WinMain函數(shù)中的DialogProc函數(shù)中調(diào)用。資源文件：a. Dialog資源：對話框資源文件b. Icon資源：圖標(biāo)資源文件結(jié)構(gòu)關(guān)系如下：WinMain函數(shù)DialogProc函數(shù)Dialog資源hanshu.h的頭文件Icon資源Exp

7、ressionCStackFactorial函數(shù)Power函數(shù)DStack4 詳細(xì)設(shè)計(jì)（1） 界面設(shè)計(jì)如圖所示界面，創(chuàng)建按鈕并為每個(gè)控件創(chuàng)建ID號(hào)控件ID：（2） 實(shí)現(xiàn)概要設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)類型CStack字符棧；class CStack private:char datasta100;int top;public:CStack()top=-1;char Pop()return datastatop-;char Get()return datastatop;void Push(char x)datasta+top=x;int IsEmpty()if(top=-1)return 1;else retur

8、n 0;DStack浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)棧；class DStack private:double datasta100;int top;public:DStack()top=-1;double Pop()return datastatop-;double Get()return datastatop;void Push(double x)datasta+top=x;int IsEmpty()if(top=-1)return 1;else return 0;Expression對表達(dá)式進(jìn)行處理的類class Expressionprivate:char InArr1024;DStack dsta; CS

9、tack csta; char arr20; public:char AfterArr1024; Expression() void get(char preArr)strcpy(InArr,preArr);int CaseDetermine(); void InfixToSuffix(); double SuffixExpressionEvaluation (); double TrigonometricFunction(); Expression() ;（3） 主程序：實(shí)現(xiàn)對話框調(diào)用和資源加載int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTAN

10、CE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)DialogBox(hInstance,(LPCTSTR)IDD_DIALOG1,NULL,DialogProc);return 0;（4） 它模塊的算法描述。DialogProc函數(shù)：對按鈕消息先進(jìn)行截獲，然后調(diào)用函數(shù)進(jìn)行處理BOOL CALLBACK DialogProc( HWND hwndDlg, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) 頭文件hanshu.h:包含中綴轉(zhuǎn)換成后綴和后綴求值的算法5編碼與調(diào)試分析（1） 問題：由于用到棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在兩

11、個(gè)連續(xù)的優(yōu)先級相同的運(yùn)算符時(shí)，如2*3/5程序會(huì)先計(jì)算除法再計(jì)算乘法，這顯然是錯(cuò)誤的。解決辦法：碰到優(yōu)先級相同的運(yùn)算符時(shí)，交換運(yùn)算符的出棧順序，使上式達(dá)到先計(jì)算乘法再計(jì)算除法的目的。（2） 問題：由于向計(jì)算器輸入的表達(dá)式全都是以字符的形式存儲(chǔ)，在計(jì)算sin，cos，tan等有多個(gè)字符的函數(shù)時(shí)，程序不易識(shí)別。解決辦法：在程序存儲(chǔ)信息時(shí)，將sin，cos，tan用每個(gè)函數(shù)的開頭字母的大寫形式的單個(gè)函數(shù)代替該函數(shù)，函數(shù)將會(huì)被容易識(shí)別。（3） 問題：無法處理多位數(shù)或多位小數(shù)解決辦法：將小數(shù)點(diǎn)一起讀入到字符串中，并在中綴表達(dá)式轉(zhuǎn)換成后綴表達(dá)式時(shí)使運(yùn)算符與運(yùn)算符之間、數(shù)字與運(yùn)算符之間、數(shù)字與數(shù)字之間、字母

12、與字母之間、字母與運(yùn)算符之間全部用空格隔開以便于區(qū)分。6使用說明打開快捷方式后彈出計(jì)算器界面1. 點(diǎn)擊計(jì)算類型（數(shù)值表達(dá)式、字母表達(dá)式、函數(shù)運(yùn)算）2. 點(diǎn)擊按鈕（或鍵盤）輸入表達(dá)式3. 點(diǎn)擊等號(hào)得出結(jié)果4. 點(diǎn)擊“清除”按鈕對上一次輸入和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行清空5. 點(diǎn)擊“退出”關(guān)閉計(jì)算器7測試結(jié)果準(zhǔn)備典型的測試數(shù)據(jù)和測試方案，包括正確的輸入及輸出結(jié)果和含有錯(cuò)誤的輸入及輸出結(jié)果。（1） 含小數(shù)、多位數(shù)、及括號(hào)的表達(dá)式顯示結(jié)果（2） 求余、求冪含百分號(hào)的表達(dá)式的顯示結(jié)果（3） sin，cos，tan等三角函數(shù)的求值結(jié)果（4） 對于錯(cuò)誤輸入的處理8自學(xué)知識(shí)自主學(xué)習(xí)了哪些新知識(shí)及主要知識(shí)點(diǎn)描述。在算法設(shè)計(jì)上自學(xué)了如何利用atof函數(shù)將字符型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)以及如何判斷字母大小寫，這些都是比較容易的，這次課程設(shè)計(jì)主要自學(xué)經(jīng)歷在設(shè)計(jì)界面方面，通過查閱書籍資料，了解了win32編