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C語言版 四則運算表達式求值程序

編輯:關於C語言
 

《Compute.h》頭文件


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>


/*以下為本程序涉及到的函數的聲明*/
int CheckString(const char *Str); /*檢查字符串中有否除了0-9,+,-,*,/,(,),之外的其他字符*/


void DealString(char *OperatorArr, double *DigitalArr, int CurrPosition); /*將當前已經完成運算的運算符消去,同時將數值數組的位置調整以進行下一次運算。*/


double DealNumber(const char *Str); /*對於輸入的字符串,先將其小數點以前的部分復制到tempStr[]數組中*/


double ComputeString(const char *Str); /*對輸入的字符串進行處理,是本程序最重要的一個函數*/

 

 

《Compute.c》函數實現程序


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "Compute.h"


/*以下為本程序中各函數的實現*/
/
* 函數名: int CheckString(char *Str)
* 輸入參數:char *Str: 輸入的字符串
* 返回參數:
0:字符串中有不符合規定的字符
1: 字符串字符符合規定,沒有不符合規定的字符.
* 功能:
檢查字符串中有否除了0-9,+,-,*,/,(,),之外的其他字符,
如果有,則返回0, 表示出現錯誤。
若沒有,則返回1,表式字符串符合規定。

int CheckString(const char *Str)
{
int iFlag = 0; //k用於檢查括號是否配對
int iCharacterNum = 0; //iCharacterNum用於統計輸入的字符的個數
while ((*Str) != '\0')
{
if (((*Str)>='0' && (*Str)<='9') || ((*Str)=='+') ||
((*Str)=='-') || ((*Str)=='*') || ((*Str)=='/') ||
((*Str)=='.') || ((*Str)=='(') || ((*Str)==')') )
{
iCharacterNum ++;
}
else
{
printf("Input error, there have the char not the math expression char!\n");
return 0;
}

if ((*Str) == '(')
{
iFlag++;
}
else if ((*Str) ==')')
{
iFlag--;
}
Str++;
}


if (iFlag != 0)
{
printf("Input error, there is not have correct bracket '()'!\n");
return 0;
}
printf("You input %d characters in total!\n", iCharacterNum);


return 1;
}


/
* 函數名: void DealString(char *OperatorArr, double *DigitalArr, int CurrPosition)
* 輸入參數:
char *OperatorArr : 運算符數組
double *DigitalArr: 數值數組
int CurrPosition: 當前運算符數組位置
* 返回參數:無
* 功能:
將當前已經完成運算的運算符消去,同時將數值數組的位置調整以進行下一次運算。
傳入值CurrPosition若為3,則當前符號的數組位置為3.
OperatorArr[3]=OperatorArr[3+1].......OperatorArr[len-2]=OperatorArr[len-1] OperatorArr[len-1]='\0';
DigitalArr[i]=DigitalArr[i+1].......DigitalArr[len-1]=DigitalArr[len] 因為數值比運算符多一個。

void DealString(char *OperatorArr, double *DigitalArr, int CurrPosition)
{
int iFlag = 0;
int iOperatorArrLen = strlen(OperatorArr);
for (iFlag = CurrPosition; iFlag < iOperatorArrLen; iFlag ++) /*將已經運算過的符號,空出來的位置用後面的符號來填充,即把乘和除號的位置用後面的加和減號填充*/
{
OperatorArr[iFlag] = OperatorArr[iFlag+1];
DigitalArr[iFlag] = DigitalArr[iFlag+1];
}
DigitalArr[iFlag] = DigitalArr[iFlag+1];
OperatorArr[iOperatorArrLen-1] = '\0';
}


/
* 函數名: double DealNumber(char *Str)
* 輸入參數:char *Str :由數字和小數點組成的字符,用以轉換成double型的數值。
* 返回參數:dValueReturn:返回轉換好的值。
* 功能:
對於輸入的字符串,先將其小數點以前的部分復制到tempStr[]數組中,
若有小數點,則將將小數點之後的數值,也就是小數部分先進行計算,值存入dValueReturn中
計算完成後,再對整數部分進行計算,值加上小數部分的值,存入dValueReturn中。

double DealNumber(const char *Str)
{
double dValueReturn = 0.0;
double dFlag = 1.0;
int iLoop = 0;
int iFloat = 0;
int iStrLen = 0;
char tempStr[100] = {0};
int iTempi = 0;
int iStart = 0;
int iFlag = 1; /*正負符號指示器,若為1則為正數,為-1,此數為負數*/

iStrLen = strlen(Str);

if (Str[0] == '-')
{
iStart = 1;
iFlag = -1;
}


for (iLoop = iStart; iLoop < iStrLen; iLoop ++)
{
if (Str[iLoop] == '.')
{
iFloat = iLoop;
break;
}
tempStr[iTempi++] = Str[iLoop]; /*將整數部分復制到tempStr[]中*/
}
tempStr[iTempi] = '\0';


if (iFloat != 0)
{
for (iLoop = iFloat+1; iLoop < iStrLen; iLoop ++) /*將小數部分計算出來*/
{
if (Str[iLoop] == '.') /*如果有多余的小數點,則表示輸入錯誤*/
{
printf("There is more that one dot '.' in number!error!!!\n");
exit(0);
}
dFlag = dFlag * 0.1;
dValueReturn += (dFlag * (Str[iLoop]-48));
}
}


dFlag = 1.0;


iStrLen = strlen(tempStr); /*計算整數部分*/
for (iLoop = iStrLen-1; iLoop >= 0; iLoop --)
{
dValueReturn = dValueReturn + (dFlag * (tempStr[iLoop] - 48));
dFlag *= 10;
}


dValueReturn = dValueReturn * iFlag;
return dValueReturn;
}


/
* 函數名: double ComputeString(char *Str)
* 輸入參數:
char *Str: 即將進行運算的字符串型數學表達式,如3.5+(2*3/5)
* 返回參數:
dTotalNum[0]:計算結果將放入dTotalNum[0]中
* 功能:
將輸入的字符串中的數字分別調用DealNumber(char *Str)函數進行數值變換,再將其依
次存入doulbe dTotalNum[i]中,將加減乘除運算符依次存入字符串符號數組中,
然後如果遇到括號,則將括號內的字符串存入另一字符數組中,然後用此
ComputeString(char *Str) 遞歸函數進行遞歸運算。 然後根據先乘除,後加減的順序對已
存入數組的數值根 據存入字符串符號數組的運算符進行運算。結果存入dTotalNum[0]中。
返回最終結果。

double ComputeString(const char *Str) /*可遞歸函數*/
{ /*取得數值字符串,並調用DealNumber轉換成double*/
char cStr[100] = {'\0'}, cTotalChar[30] = {'\0'}; /*cStr保存當前的表達式串,cTotalChar保存一個數的所有字符*/
char cStack[80] = {'\0'}; /*保存所有的符號的堆棧*/
int iCharPos = 0; /*保存符號的位置指針*/
double dTotalNum[80] = {0.0}; /*保存當前所有的數的一個堆棧*/
int iDigitalPos = 0; /*保存數字位置指針*/
int iBracketFlag = 0; /*若iBracketFlag=1則表示有一對括號*/
int iCharInBracketNum = 0, iCharInNumberNum = 0; /*iCharInBracketNum保存新括號內的字符數, iCharInNumberNum保存number裡的字符位置*/
int iNumOfMulAndDiv = 0; /*乘除符號數量*/
int iNumOfAddAndDec = 0; /*加減符號數量*/


while ((*Str) != '\0') /*當p==1 和k==0時,表示已經把括號裡的內容全部復制到g[100]中了*/
{
iBracketFlag = 0;
iCharInBracketNum = 0;

switch (*Str)
{
case '+': /*當前字符為加減乘除時則表示*/
case '-':
case '*':
case '/':
{
cStack[iCharPos++] = (*Str);
if(((*Str) == '*') || ((*Str) == '/'))
{
iNumOfMulAndDiv ++;
}
else
{
iNumOfAddAndDec ++;
}
if((*(Str-1)) != ')')
{
cTotalChar[iCharInNumberNum] = '\0';
iCharInNumberNum = 0; /*完成一個數字的復制,其位置指針i=0*/
dTotalNum[iDigitalPos++] = DealNumber(cTotalChar);
}
break;
}


case '(': /*有括號,則將當前括號作用范圍內的全部字符保存,作為*/
{ /*一個新的字符表達式進行遞歸調用ComputeString函數計算。*/
iBracketFlag ++;
while(iBracketFlag > 0)
{
Str ++;
cStr[iCharInBracketNum] = (*Str);
iCharInBracketNum ++;
if((*Str) == ')')
{
iBracketFlag--;
}
else if((*Str) == '(')
{
iBracketFlag ++;
}
}
cStr[iCharInBracketNum-1] = '\0';
iCharInBracketNum = 0; /*完成一個括號內容的復制,其位置指針num=0*/
dTotalNum[iDigitalPos++] = ComputeString(cStr);
break;
}


default:
{
cTotalChar[iCharInNumberNum++] = (*Str);
if((*(Str+1)) == '\0')
{
cTotalChar[iCharInNumberNum] = '\0';
dTotalNum[iDigitalPos++] = DealNumber(cTotalChar);
}
break;
}
}

Str ++;
}

 

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