【C語(yǔ)言】簡(jiǎn)易科學(xué)計(jì)算器源代碼(鏈棧的應(yīng)用)

用到的是算符優(yōu)先法的思想，現(xiàn)摘自嚴(yán)蔚敏的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語(yǔ)言版）的3.2.5章來(lái)詳細(xì)說(shuō)明算符優(yōu)先法的思想：

（摘抄結(jié)束）我給出的計(jì)算器功能有：支持歐拉數(shù)e，支持圓周率pi，支持運(yùn)算符=,-,*,/,求冪符號(hào)^，階乘!，正弦sin，余弦cos，正切tan，以10為底的對(duì)數(shù)函數(shù)lg，以歐拉數(shù)為底的對(duì)數(shù)函數(shù)ln，優(yōu)先級(jí)表為：（！表示不合法）#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#include<string.h>#include<math.h>//引用請(qǐng)注明出處：://hi.baidu/liangxiaowen1989/blog/item/af972310f7119670ca80c413.html#defineMAX_TOKEN_LEN100//標(biāo)記最大長(zhǎng)度#defineEXPR_INCREMENT20//表達(dá)式長(zhǎng)度的增量typedefstruct{ doubleopnd;//操作數(shù) charoptr[11];//運(yùn)算符 intflag;//若為1，則為單目運(yùn)算符，2則是雙目運(yùn)算符}SElemType;//棧元素類型typedefstructSNode{//棧 SElemTypedate; structSNode*next;}SNode,*Stack;struct{//用來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)操作數(shù)或運(yùn)算符 charstr[MAX_TOKEN_LEN]; inttype;//類型，若為0，則為操作數(shù)，若為1則為運(yùn)算符}token;struct{//expression,用來(lái)存儲(chǔ)表達(dá)式 char*str; intcur;//標(biāo)記讀取expr的當(dāng)前位置}expr;StackOPND,OPTR;//操作數(shù)棧operand,運(yùn)算符棧operatorintexpr_size;//表達(dá)式長(zhǎng)度voidInitStack(Stack*S){//初始化棧 *S=(Stack)malloc(sizeof(SNode)); if(!(*S)){ printf("動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存失敗!\n"); exit(0); }//if (*S)->next=NULL;}//InitStackvoidDestroyStack(Stack*S){//銷毀棧 SNode*p; while(p=*S){ *S=p->next; free(p); }//while}//DestroyStackvoidPush(StackS,SElemTypee){//入棧 SNode*p; p=(SNode*)malloc(sizeof(SNode)); if(!p){ printf("動(dòng)態(tài)申請(qǐng)內(nèi)存失敗!\n");exit(0); }//if strcpy(p->date.optr,e.optr); p->date.opnd=e.opnd; p->date.flag=e.flag; p->next=S->next; S->next=p;}//PushvoidPop(StackS,SElemType*e){//出棧 SNode*p; p=S->next; if(!p){ printf("棧為空，不能出棧!\n"); exit(0); }//if S->next=p->next; strcpy(e->optr,p->date.optr); e->opnd=p->date.opnd; e->flag=p->date.flag; free(p);}//Popvoidget_expr(){//獲取expr字符串 char*p; intsize; expr.cur=0; expr_size=100; expr.str=(char*)malloc(expr_size*sizeof(char)); if(!expr.str){ printf("內(nèi)存分配失敗!\n"); exit(0); }//if size=0; p=expr.str; while((*p=getchar())!='\n'){ if(*p!='.huisheliren'){ if((*p>='A')&&(*p<='Z')){ *p=*p+32;//將大寫轉(zhuǎn)換成小寫 }//if p++; size++; if(size==expr_size-1){//此時(shí)expr.str已滿，將其擴(kuò)大 expr_size+=EXPR_INCREMENT; expr.str=(char*)realloc(expr.str,expr_size*sizeof(char)); if(!expr.str){ printf("內(nèi)存分配失敗!\n"); exit(0); }//if p=&expr.str[size];//realloc后需重新指定p }//if }//if }//while *p++='#'; *p='\0';}//get_exprintIsOpnd(charch){//判斷ch是否是操作數(shù)的一部分 if((ch>='0')&&(ch<='9')||(ch=='.')){ return1; }//if if((ch=='-')||(ch=='+')){//如若+-前面是'#'或'(',則為正負(fù)號(hào) if((expr.cur==0)||(expr.str[expr.cur-1]=='(')){ return1; }//if }//if return0;}//IsOpndvoidgettoken(){//獲取一個(gè)標(biāo)記 char*p=token.str; *p=expr.str[expr.cur]; if(IsOpnd(*p)){ while(IsOpnd(*++p=expr.str[++expr.cur]));//注意是分號(hào)結(jié)尾 *p='\0'; token.type=0;//將標(biāo)記類型設(shè)定為操作數(shù) return; }//if if((*p>='a')&&(*p<='z')){//接收sin,tan,ln之類的函數(shù)運(yùn)算符或操作數(shù) while((expr.str[expr.cur+1]>='a')&&(expr.str[expr.cur+1]<='z')){ *++p=expr.str[++expr.cur]; }//while }//if ++expr.cur; *++p='\0'; if(!strcmp(token.str,"e")){//e為歐拉數(shù)，既自然對(duì)數(shù)的底數(shù) sprintf(token.str,"%.16g",exp(1));//springf是庫(kù)函數(shù)，功能是將顯示在屏幕上的內(nèi)容儲(chǔ)存在字符串中 token.type=0; return; }//if if(!strcmp(token.str,"pi")){//pi為圓周率 //sprintf(token.str,"%.16g",exp(1));//springf是庫(kù)函數(shù)，功能是將顯示在屏幕上的內(nèi)容儲(chǔ)存在字符串中 strcpy(token.str,"3.1415926535897932"); token.type=0; return; }//if token.type=1;//將標(biāo)記類型設(shè)定為運(yùn)算符}//gettokencharPrecede(SElemType*optr1,SElemType*optr2){//返回優(yōu)先關(guān)系 char*str1,*str2; str1=optr1->optr; str2=optr2->optr; if(!strcmp(str1,"ln")||!strcmp(str1,"lg")||!strcmp(str1,"sin")||!strcmp(str1,"cos")||!strcmp(str1,"tan")){ optr1->flag=1;//這些均為單目運(yùn)算符 return(!strcmp(str2,"(")||!strcmp(str2,"^")||!strcmp(str2,"!"))?'<':'>'; }//if if(!strcmp(str1,"!")){ optr1->flag=1; return'>'; }//if optr1->flag=2; switch(str1[0]){ case'+':case'-':return(!strcmp(str2,"+")||!strcmp(str2,"-")||!strcmp(str2,")")||!strcmp(str2,"#"))?'>':'<'; case'*':case'/':return(!strcmp(str2,"+")||!strcmp(str2,"-")||!strcmp(str2,"*")|| !strcmp(str2,"/")||!strcmp(str2,")")||!strcmp(str2,"#"))?'>':'<'; case'(':return!strcmp(str2,")")?'=':'<'; case')':return'>'; case'^':return(!strcmp(str2,"(")||!strcmp(str2,"!")||!strcmp(str2,"^"))?'<':'>'; case'#':return!strcmp(str2,"#")?'=':'<'; }//switch}//Precedelongfactorial(longn){//階乘 return(n<=1)?1:n*factorial(n-1);}//factorialSElemTypeOperate(SElemTypeopnd1,SElemTypeoptr,SElemTypeopnd2){//計(jì)算 SElemTypetemp; if(optr.flag==1){ if(!strcmp(optr.optr,"!"))temp.opnd=factorial((long)opnd2.opnd); elseif(!strcmp(optr.optr,"lg"))temp.opnd=log10(opnd2.opnd); elseif(!strcmp(optr.optr,"ln"))temp.opnd=log(opnd2.opnd); elseif(!strcmp(optr.optr,"sin"))temp.opnd=sin(opnd2.opnd); elseif(!strcmp(optr.optr,"cos"))temp.opnd=cos(opnd2.opnd); elseif(!strcmp(optr.optr,"tan"))temp.opnd=tan(opnd2.opnd); returntemp; }//if switch(optr.optr[0]){ case'+':temp.opnd=opnd1.opnd+opnd2.opnd;break; case'-':temp.opnd=opnd1.opnd-opnd2.opnd;break; case'*':temp.opnd=opnd1.opnd*opnd2.opnd;break; case'/':temp.opnd=opnd1.opnd/opnd2.opnd;break; case'^':temp.opnd=pow(opnd1.opnd,opnd2.opnd); }//switch returntemp;}//Operateintmain(){ SElemTypeoptr,opnd1,opnd2; printf("\n歡迎使用簡(jiǎn)易科學(xué)計(jì)算器!\n"); printf("歐拉數(shù)為e,圓周率為pi,退出則輸入quit!\n"); printf("優(yōu)先級(jí):括號(hào)高于'!'高于'^'高于lg,ln,sin,cos,tan高于*，/高于+,-\n"); printf("請(qǐng)輸入計(jì)算表達(dá)式:\n\n"); while(1){ get_expr(); if(!strcmp(expr.str,"quit#")){ return0; }//if InitStack(&OPTR); InitStack(&OPND); strcpy(optr.optr,"#"); Push(OPTR,optr); gettoken();//從expr.str中獲取一個(gè)標(biāo)記(操作數(shù)或運(yùn)算符) while(strcmp(token.str,"#")||strcmp(OPTR->next->date.optr,"#")){ if(token.type){//說(shuō)明token存儲(chǔ)的是運(yùn)算符 strcpy(optr.optr,token.str); switch(Precede(&(OPTR->next->date),&optr)){ case'<'://棧頂元素優(yōu)先權(quán)低 strcpy(optr.optr,token.str); Push(OPTR,optr); gettoken(); break; case'='://脫括號(hào)并接收下一字符 Pop(OPTR,&optr); gettoken(); break; case'>'://退棧并將運(yùn)算結(jié)果入棧 Pop(OPTR,&optr); Pop(OPND,&opnd2); if(optr.flag==2){//是雙目運(yùn)算符才需另一個(gè)操作符 Pop(OPND,&opnd1); }//if Push(OPND,Operate(opnd1,optr,opnd2)