作者 | 天才程式YUAN

責編 | 夕顏

頭圖 | CSDN 下載自東方 IC

前記

女朋友說：“高數好難，看我最近挺辛苦的，你送我一個禮物給我，讓我開心一下吧。你猜猜我想要什麼。”

我想了半天，從書到鞋子到電子產品最後到生活用品，感覺什麼都不缺，然後和她說：“你說要送啥，我就送啥吧”

她堅持要我猜：“不行，你一定要說一個禮物，並且這個禮物要你親手做的”

於是，我認真了起來，拿起手機，上淘寶逛了幾分鐘，但還是沒能想出來缺點什麼，最後實在沒辦法了：“這樣吧，如果你實在想讓我送東西，那我幫你寫一個計算器吧”

文章的標題只是噱頭，作為熱愛交流技術的學習者，我們應該腳踏實地，所以我會保證文章的內容都是乾貨！

設計原理

根據輸入中綴算術表示式，利用棧幀結構，實現轉換成字尾表示式輸出，再對該字尾表示式求值計算輸出結果。最終設計出一個計算器。

適用範圍：+ - * / % 整數 小數 負數

設計思想

邏輯設計

1。 建立兩個棧，棧stack和棧Node

stack棧用於儲存字元陣列，以字元形式儲存中綴表示式的元素。

Node棧用於儲存雙精度浮點型的陣列，用於儲存中綴表示式的元素值和各元素運算操作後的值。

2。 設計以下兩個函式和相應的入棧出棧操作。

Mtf_function()函式設計

（棧為stack）

（1）如果遇到運算元，直接將其輸出。

（2）如果遇到運算子，則我們將其放入到棧中，遇到左括號時將其放入棧中。

（3）如果遇到一個右括號，則將棧元素彈出，將彈出的運算子輸出直到遇到左括號為止。注意，左括號只彈出並不輸出。

（4）如果遇到任何其他的運算子，如（“+”， “*”，“（”）等，從棧中彈出元素直到遇到發現更低優先順序的元素（或者棧為空）為止。彈出完這些元素後，才將遇到的運算子壓入到棧中。有一點需要注意，只有在遇到“ ） “的情況下我們才彈出” （ “，其他情況我們都不會彈出” （ ”。

（5）如果讀到了輸入的末尾，則將棧中所有元素依次彈出。

Caculate()函式設計

（棧為Node棧）

1）遍歷表示式，遇到的數字首先放入棧中

2）接著讀到運算運算子如“+”，則彈出棧頂元素和下一個元素，執行相應的運算操作，並將計算結果壓入到棧中。

3）讀到下一個元素，將其直接放入棧中。

4）讀到下一個元素如“”，彈出棧頂元素和下一個元素，執行85，執行相應的運算操作，並將計算結果壓入到棧中……以此類推。最後求的值存在棧頂上。

對於小數點的處理演算法

原理：先將小數化為整數，然後除以10的相應權重。建立一個迴圈，令小數的值sum初始化0，10的相應權重j=0，判斷小數點後的字元陣列元素是否屬於0-9，若是，將小數點後移，sum = sum * 10 + 元素所對應的值，10的相應權重j加一，直到下一個元素不屬於0-9。

具體演算法如下

對於負號的處理

負號的出現位置是字元陣列的第一個元素或左括號後面的元素。為避免與減號“-”混淆，透過判斷字元陣列的第一個元素或左括號後面的元素是否為“-”找出負號，並替換成“M”。中綴轉字尾時若元素為“M”則輸出“-”。計算字尾的值時若元素為“M”，則之後的元素值（包括小數）轉換為相反數後進行操作。

主程式流程圖和各模組呼叫關係

物理設計

1。 基於在記憶體開闢連續儲存空間陣列實現，C宣告定義字元棧幀結構，包含字元陣列，用於中綴轉字尾表示式

2。 相應的節點的含義

3。 進出棧操作

4。 C宣告定義整型棧幀結構，包含整型陣列，用於計算字尾表示式求值。

5。 相應的節點的含義

6。 進出棧操作

測試

1。 測試用例

2。 測試結果

原始碼（帶註釋）

程式碼寫的是C語言版，後續有時間會補上java版

github程式碼連結：https：//github。com/1170300826

原文連結：

https：//blog。csdn。net/JAck_chen0309/java/article/details/104841005

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