using std::endl;
using std::cout;
using std::cin;
class Numbers //定义存放数字的类
{
private:
long double Num_str[200];
protected:
Numbers():count(0){}
~Numbers(){};
int count;
int Num_set(long double num)
{
Num_str[count]=num;
count++;
return 0;
}
int Num_input(long double num,int b)
{
Num_str[b]=num;
return 0;
}
long double getNum(int b)
{
return Num_str[b];
}
bool display();
};
class sign //定义一个符号的类
{
protected:
int a; //”0″标志
int b; //”1-9″标志
int c; //”+-“标志
int d; //”*”标志
int e; //”/”标志
int f; //”(“标志
int g; //”)”标志
int h; //”.”标志
int i; //”=”标志
int fc; //”(“计数器
int gc; //”)”计数器
sign():a(0),b(0),c(0),d(0),e(0),f(0),g(0),h(0),i(0),fc(0),gc(0){}
~sign(){};
};
class compute:protected Numbers,protected sign //定义一个计算类
{
private:
char member;
compute *next;
protected:
bool creat(compute **head_adr,int debug_model=0); //构建算式链表
bool isValid(compute *head,int debug_model=0); //判断有效性
bool deal(compute *head,compute **deal_head_adr,int debug_model=0); //数值有效化处理
bool comput(compute **comput_head_adr,int debug_model=0); //算式计算
long double ltodf(compute *ch_head); //字符串转双精度浮点型
public:
compute():next(NULL){} //构造函数
bool main_Fun(); //总函数
~compute(){};
};
//构建算式链表
bool compute::creat(compute **head_adr,int debug_model)
{
char get[1000];
char *point;
int i;
compute *p,*cur;
cout<<“请输入四则运算式”;
if(debug_model==1)
cout<<“(debug模式)”<<endl;
else
cout<<endl;
cin>>get;
for(point=get,p=NULL,*head_adr=cur=NULL;*point!=”\n”;point++) //依次读取字符串中的字符
{
switch(*point)
{
case “.”:
case “0”:
case “1”:
case “2”:
case “3”:
case “4”:
case “5”:
case “6”:
case “7”:
case “8”:
case “9”:
case “+”:
case “-“:
case “*”:
case “/”:
case “(“:
case “)”:p=new compute;
p->member=*point;
if(*head_adr==NULL)
*head_adr=p;
else
cur->next=p;
cur=p;
break;
case “=”:p=new compute;
p->member=*point;
if(*head_adr==NULL)
*head_adr=p;
else
cur->next=p;
cur=p;
return true;
break;
default:cout<<“非法字符，重新输入” <<endl;
cout<<“\””<<*point<<“\”是非法字符”<<endl;
return false;
}
}
}
//判断有效性
bool compute::isValid(compute *head,int debug_model)
{
compute *p;
for(p=head;p!=NULL||i!=1;p=p->next)
{
if(p->member==”.”)
if(p->next->member<“0″||p->next->member>”9”)
if(debug_model)
{
cout<<“小数点后面输入有误”<<endl;
return false;
}
switch(p->member)
{
case “0”:if(c+d+f==1||b==1||a+b+c+d+e+f+g+h+i==0||h==1)//0前面可能出现：+-*(.或数字或什么都没有
{
a=1;
c=d=e=f=0;
}
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
break;
case “1”:
case “2”:
case “3”:
case “4”:
case “5”:
case “6”:
case “7”:
case “8”:
case “9”:if(c+d+e+f==1||b==1||a+b+c+d+e+f+g+h+i==0||h==1) //数字前面可能出现：数字或+-*/(.或什么都没有
{
b=1;
a=c=d=e=f=0;
}
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
break;
case “+”:
case “-“:if(a+b>=1||f==1||g==1||a+b+c+d+e+f+g+h+i==0) //+-前面可出现：数字或(或)或什么都没有
{
c=1;
a=b=f=g=h=0;
}
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
break;
case “*”:if(a+b>=1||g==1) //*前面可出现：数字或)
{
d=d+1;
a=b=g=h=0;
}
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
break;
case “/”:if(a+b>=1||g==1) //前面可出现：数字或)
{
e=e+1;
a=b=h=0;
}
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
break;
case “(“:if(c+d+e+f==1||a+b+c+d+e+f+g+h+i==0) //(前面可出现：+-*/(或什么都不出
{
f=1;
fc=fc+1;
c=d=e=0;
}
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
break;
case “)”:if(a+b>=1||g==1)//)前面可出现：数字或)
{
g=1;
gc=gc+1;
a=b=h=0;
}
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
break;
case “.”:if(h>=1) //.超过两个必错
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
else
{
if(a+b>=1) //.前面只能为数字
h=h+1;
else
{
if(debug_model)
cout<<“错误输入”<<endl;
return false;
}
}
break;
20
40
/*--
函数型计算器(VC++6.0,Win32 Console)
功能：
目前提供了10多个常用数学函数:
⑴正弦sin
⑵余弦cos
⑶正切tan
⑷开平方sqrt
⑸反正弦arcsin
⑹反余弦arccos
⑺反正切arctan
⑻常用对数lg
⑼自然对数ln
⑽ｅ指数exp
⑾乘幂函数^
⑿向上取整ceil
⒀向下取整floor
⒁四舍五入取整round
用法：
假如要求2的32次幂，可以打入2^32<回车>
假如要求30度角的正切可键入tan(Pi/6)<回车>
注意不能打入：tan(30)<Enter>
假如要求1.23弧度的正弦，有几种方法都有效：
sin(1.23)<Enter>
sin 1.23 <Enter>
sin1.23 <Enter>
假如验证正余弦的平方和公式,可打入sin(1.23)^2+cos(1.23)^2 <Enter>或sin1.23^2+cos1.23^2 <Enter>
此外两函数表达式连在一起,自动理解为相乘如：sin1.23cos0.77+cos1.23sin0.77就等价于sin(1.23)*cos(0.77)+cos(1.23)*sin(0.77)
当然你还可以依据三角变换，再用sin(1.23+0.77)也即sin2验证一下。
本计算器充分考虑了运算符的优先级因此诸如：2+3*4^2 实际上相当于：2+(3*(4*4))
另外函数名前面假如是数字,那么自动认为二者相乘.
同理，假如某数的右侧是左括号，则自动认为该数与括弧项之间隐含一乘号。
如：3sin1.2^2+5cos2.1^2 相当于3*sin2(1.2)+5*cos2(2.1)
又如：4(3-2(sqrt5-1)+ln2)+lg5 相当于4*(3-2*(√5 -1)+loge(2))+log10(5)
此外，本计算器提供了圆周率 Pi键入字母时不区分大小写,以方便使用。
--*/
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <windows.h>
using namespace std;
const char Tab=0x9;
const int DIGIT=1;
const int MAXLEN=16384;
char s[MAXLEN],*endss;
int pcs=15;
double round(double dVal, short iPlaces) {//iPlaces>=0
char s[30];
double dRetval;
sprintf(s,"%.*lf",iPlaces,dVal);
sscanf(s,"%lf",&dRetval);
return (dRetval);
}
double fun(double x,char op[],int *iop) {
while (op[*iop-1]<32) //本行使得函数嵌套调用时不必加括号,如 arc sin(sin(1.234)) 只需键入arc sin sin 1.234<Enter>
switch (op[*iop-1]) {
case 7: x=sin(x); (*iop)--;break;
case 8: x=cos(x); (*iop)--;break;
case 9: x=tan(x); (*iop)--;break;
case 10: x=sqrt(x); (*iop)--;break;
case 11: x=asin(x); (*iop)--;break;
case 12: x=acos(x); (*iop)--;break;
case 13: x=atan(x); (*iop)--;break;
case 14: x=log10(x); (*iop)--;break;
case 15: x=log(x); (*iop)--;break;
case 16: x=exp(x); (*iop)--;break;
case 17: x=ceil(x); (*iop)--;break;
case 18: x=floor(x); (*iop)--;break;
case 19: x=round(x,0);(*iop)--;break;
}
return x;
}
double calc(char *expr,char **addr) {
static int deep; //递归深度
static char *fname[]={"sin","cos","tan","sqrt","arcsin","arccos","arctan","lg","ln","exp","ceil","floor","round",NULL};
double ST[10]={0.0}; //数字栈
char op[10]={"+"}; //运算符栈
char c,*rexp,*pp,*pf;
int ist=1,iop=1,last,i;
if (!deep) {
pp=pf=expr;
do {
c = *pp++;
if (c!=" "&& c!=Tab)
*pf++ = c;
} while (c!="\0");
}
pp=expr;
if ((c=*pp)=="-"||c=="+") {
op[0] = c;
pp++;
}
last = !DIGIT;
while ((c=*pp)!="\0") {
if (c=="(") {//左圆括弧
deep++;
ST[ist++]=calc(++pp,addr);
deep--;
ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
pp = *addr;
last = DIGIT;
if (*pp == "("||isalpha(*pp) && strnicmp(pp,"Pi",2)) {//目的是：当右圆括弧的右恻为左圆括弧或函数名字时，默认其为乘法
op[iop++]="*";
last = !DIGIT;
c = op[--iop];
goto operate ;
}
}
else if (c==")") {//右圆括弧
pp++;
break;
} else if (isalpha(c)) {
if (!strnicmp(pp,"Pi",2)) {
if (last==DIGIT) {
cout<< "π左侧遇）" <<endl;exit(1);
}
ST[ist++]=3.14159265358979323846264338328;
ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
pp += 2;
last = DIGIT;
if (!strnicmp(pp,"Pi",2)) {
cout<< "两个π相连" <<endl;exit(2);
}
if (*pp=="(") {
cout<< "π右侧遇（" <<endl;exit(3);
}
} else {
for (i=0; (pf=fname[i])!=NULL; i++)
if (!strnicmp(pp,pf,strlen(pf))) break;
if (pf!=NULL) {
op[iop++] = 07+i;
pp += strlen(pf);
} else {
cout<< "陌生函数名" <<endl;exit(4);
}
}
} else if (c=="+"||c=="-"||c=="*"||c=="/"||c=="%"||c=="^") {
char cc;
if (last != DIGIT) {
cout<< "运算符粘连" <<endl;exit(5);
}
pp++;
if (c=="+"||c=="-") {
do {
cc = op[--iop];
--ist;
switch (cc) {
case "+": ST[ist-1] += ST[ist];break;
case "-": ST[ist-1] -= ST[ist];break;
case "*": ST[ist-1] *= ST[ist];break;
case "/": ST[ist-1] /= ST[ist];break;
case "%": ST[ist-1] = fmod(ST[ist-1],ST[ist]);break;
case "^": ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
}
} while (iop);
op[iop++] = c;
} else if (c=="*"||c=="/"||c=="%") {
operate: cc = op[iop-1];
if (cc=="+"||cc=="-") {
op[iop++] = c;
} else {
--ist;
op[iop-1] = c;
switch (cc) {
case "*": ST[ist-1] *= ST[ist];break;
case "/": ST[ist-1] /= ST[ist];break;
case "%": ST[ist-1] = fmod(ST[ist-1],ST[ist]);break;
case "^": ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
}
}
} else {
cc = op[iop-1];
if (cc=="^") {
cout<< "乘幂符连用" <<endl;exit(6);
}
op[iop++] = c;
}
last = !DIGIT;
} else {
if (last == DIGIT) {
cout<< "两数字粘连" <<endl;exit(7);
}
ST[ist++]=strtod(pp,&rexp);
ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
if (pp == rexp) {
cout<< "非法字符" <<endl;exit(8);
}
pp = rexp;
last = DIGIT;
if (*pp == "("||isalpha(*pp)) {
op[iop++]="*";
last = !DIGIT;
c = op[--iop];
goto operate ;
}
}
}
*addr=pp;
if (iop>=ist) {
cout<< "表达式有误" <<endl;exit(9);
}
while (iop) {
--ist;
switch (op[--iop]) {
case "+": ST[ist-1] += ST[ist];break;
case "-": ST[ist-1] -= ST[ist];break;
case "*": ST[ist-1] *= ST[ist];break;
case "/": ST[ist-1] /= ST[ist];break;
case "%": ST[ist-1] = fmod(ST[ist-1],ST[ist]);break;
case "^": ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
}
}
return ST[0];
}
int main(int argc,char **argv) {
int a;
if (argc<2) {
if (GetConsoleOutputCP()!=936) system("chcp 936>NUL");//中文代码页
cout << "计算函数表达式的值。"<<endl<<"支持(),+,-,*,/,%,^,Pi,sin,cos,tan,sqrt,arcsin,arccos,arctan,lg,ln,exp,ceil,floor,round"<<endl;
while (1) {
cout << "请输入表达式：";
gets(s);
if (s[0]==0) break;//
cout << s <<"=";
cout << setprecision(15) << calc(s,&endss) << endl;
}
} else if (argc==2 && 0==strcmp(argv[1],"/?")) {
if (GetConsoleOutputCP()!=936) system("chcp 936>NUL");//中文代码页
cout << "计算由≥1个命令行参数给出的函数表达式的值。最后一个参数是.0～.15表示将计算结果保留小数0～15位"<<endl<<"支持(),+,-,*,/,%,^^,Pi,sin,cos,tan,sqrt,arcsin,arccos,arctan,lg,ln,exp,ceil,floor,round"<<endl;
} else {
strncpy(s,argv[1],MAXLEN-1);s[MAXLEN-1]=0;
if (argc>2) {
for (a=2;a<argc-1;a++) strncat(s,argv[a],MAXLEN-1);//将空格间隔的各参数连接到s
if (1==sscanf(argv[a],".%d",&pcs) && 0<=pcs && pcs<=15) {//最后一个参数是.0～.15表示将计算结果保留小数0～15位
printf("%.*lf\n",pcs,calc(s,&endss));
} else {
strncat(s,argv[a],MAXLEN-1);
printf("%.15lg\n",calc(s,&endss));
}
} else {
printf("%.15lg\n",calc(s,&endss));
}
}
return 0;
}
