科学计算器（可实现带括号的浮点数四则运算）
/*Name: 科学计算器（可实现带括号的浮点数四则运算）
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Date: 15-09-14 21:49
Description:
对近阶段所学的一个小总结，综合了字符串与浮点数转换技术，利用逆波兰表达式，能顺利解决带括号的浮点数四则运算，
并使用了文件操作，能够从文本文件中读入表达式并输出答案。
算法思路：从文件读入计算表达式，将计算表达式转换为逆波兰表达式，然后计算出逆波兰表达式的值，最后输出答案。
*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<malloc.h>
#include<math.h>
#define MAXSIZE 200
void Translate(const char str[], char exp[]);//转换为逆波兰表达式
double CompValue(const char *exp); //求逆波兰表达式的值
double CharToDouble(const char *str); //将数字字符串转换为浮点数
void GetStr(char *str); //读取计算式
void ShowAnswer(const char *str, double answer); //输出答案
int main(void)
{
char str[MAXSIZE], exp[MAXSIZE];
double answer;
GetStr(str);
puts(str);
Translate(str, exp);
puts(exp);
answer = CompValue(exp);
ShowAnswer(str, answer); //输出答案
return 0;
}
void GetStr(char *str) //读取计算式
{
FILE *fp;
int i = 0;
if ((fp=fopen("E:\\编程\\源代码基地\\c\\学习程序\\科学计算器计算式.txt", "rb")) == NULL)
{
fprintf(stderr, "Error opening file.");
exit(1);
}
rewind(fp);
while ((str[i] = fgetc(fp)) != EOF)
{
if (str[i] == ' ')//去掉多余的空格
{
i--;
}
i++;
}
str[i++] = '#';
str[i] = '\0';
fclose(fp);
}
void ShowAnswer(const char *str, double answer) //输出答案
{
FILE *fp;
if ((fp=fopen("科学计算器计算式.txt", "a+b")) == NULL)
{
fprintf(stderr, "Error opening file.");
exit(1);
}
fprintf(fp, " = %f ", answer);
fprintf(stdout, "%s = %f\n", str, answer);
fclose(fp);
}
void Translate(const char str[], char exp[]) //转换为逆波兰表达式
{
char stack[MAXSIZE];
int i = 0, k = 0, top = -1;
while (str[i] != '#')
{
if (str[i] == '(') //直接将'('入栈
{
stack[++top] = str[i++];
}
else if (str[i] == ')')
{
while (top >= 0 && stack[top] != '(') //将'('之前的符号出栈，并存储到逆波兰表达式
{
exp[k++] = stack[top--];
}
if (top < 0) //'('不足，即有多余的')'
{
puts("'('不匹配\n");
exp[k++] = '\0';
return ;
}
top--;//去掉 '('
i++;
}
else if (str[i] == '+' || str[i] == '-')
{
while (top >= 0 && stack[top] != '(') //如果有'('，将'('之前的符号出栈，否则所有符号出栈，并存储到逆波兰表达式
{
exp[k++] = stack[top--];
}
stack[++top] = str[i++]; //将新的运算符号入栈
}
else if (str[i] == '*' || str[i] == '/')
{
while (top >= 0 && (stack[top] == '*' || stack[top] == '/')) //将'*'和'/'之前的符号出栈，并存储到逆波兰表达式
{
exp[k++] = stack[top--];
}
stack[++top] = str[i++]; //将新的运算符号入栈
}
else
{
while ((str[i] >= '0' && str[i] <= '9') || str[i] == '.') //将浮点数直接存储到逆波兰表达式
{
exp[k++] = str[i++];
}
exp[k++] = '#'; //增加一个浮点数结束符号，以便正确提取浮点数
}
}
while (top >= 0) //将栈中所有运算符号存储到逆波兰表达式
{
if (stack[top] == '(') //有多余的'('
{
puts("'('不匹配\n");
exp[k++] = '\0';
return ;
}
exp[k++] = stack[top--];
}
exp[k++] = '\0';
}
double CompValue(const char *exp) //求逆波兰表达式的值
{
char tempStr[MAXSIZE];
double stack[MAXSIZE];
int i = 0, k = 0, top = -1;
while (exp[i] != '\0')
{
if (exp[i] >= '0' && exp[i] <= '9')
{
k = 0;
while (exp[i] != '#')
{
tempStr[k++] = exp[i++];
}
tempStr[k] = '\0';
stack[++top] = CharToDouble(tempStr);
i++; //跳过'#'
}
else
{
switch (exp[i++]) //将计算结果入栈，并退出多余的数字
{
case '+' : stack[top-1] += stack[top];
break;
case '-' : stack[top-1] -= stack[top];
break;
case '*' : stack[top-1] *= stack[top];
break;
case '/' : if (stack[top] != 0)
{
stack[top-1] /= stack[top];
}
else
{
puts("除零错误\n");
return 0;
}
break;
}
top--; //退出多余的数字
}
}
return stack[top];
}
double CharToDouble(const char *str) //将数字字符串转换为浮点数
{
double sumInt = 0, sumDec = 0, e = 1;
int i = 0;
while (str[i] >= '0' && str[i] <= '9')
{
sumInt = sumInt * 10 + str[i++] - '0';
}
if (str[i] == '.') //如果含小数，处理小数部分
{
while (str[++i] != '\0')
{
sumDec = sumDec * 10 + str[i] - '0';
e *= 10;
}
}
return sumInt + sumDec / e;
}
