四则运算 3

it2023-11-21  7

老师提出了新的要求

1.学生写的程序必须能判定用户的输入答案是否正确

2.程序必须能处理四种运算的混合算式

 

要求两人合作分析,单独编程,单独撰写博客

团队成员:苗堃、罗毅(http://www.cnblogs.com/ly199553/) 

 

设计思路:

查阅了相关资料,发现小学四则运算含有括号数量不多,于是结组讨论时选取了较为简单的我的程序,将数组全部转化为字符串形式,

利用栈实现中缀表达式转换为后缀表达式,转换原则为

1.当读到一个操作数时,立即将它放到输出中。操作符则不立即输出,放入栈中。遇到左圆括号也推入栈中。

2.如果遇到一个右括号,那么就将栈元素弹出,将符号写出直到遇到一个对应的左括号。但是这个左括号只被弹出,并不输出。

3.在读到操作符时,如果此时栈顶操作符优先性大于或等于此操作符,弹出栈顶操作符直到发现优先级更低的元素位置。除了处理')'

的时候,否则决不从栈中移走'('。操作符中,'+' '-'优先级最低,'(' ')'优先级最高。

4.如果读到输入的末尾,将栈元素弹出直到该栈变成空栈,将符号写到输出中。

两位数的字符串传递时加入字符@来区分(http://www.cnblogs.com/ly199553/p/5292391.html)

输入答案后与正确答案进行比较判断对错

1 #include<stack> 2 #include<iostream> 3 #include<deque> 4 #include<string> 5 #include<sstream> 6 #include<time.h> 7 using namespace std; 8 9 int Num[100]; //将数字存入数组a 10 string op_arrays[100]; //将运算符存入数组b 11 string All[100]; //合成总数组e 12 string fu[100]; //辅助数组 13 int true_num = 0; //统计做对的题目数 14 int false_num = 0; //统计做错的题目数 15 16 bool isPra(char); //判断是否为括号 17 int getPri(char); //获得符号优先性 18 void check(char c, stack<char>& coll2, deque<char>& coll3);//判断符号优先性 19 void allocate(deque<char>& coll1, stack<char>& coll2, deque<char>& coll3); //将中缀表达式分解为符号和运算数 20 void calculate(deque<char>& coll3, stack<double>& coll4); //计算后缀表达式 21 22 int main() 23 { 24 srand((int)time(NULL));//设置随机种子,使得程序每次运行的结果都不同 25 int subject_number; //出题数量 26 int random_number = 0; //运算数字字数 27 int operation_character = 0; 28 int fuhao = 0; //判定运算符 29 30 int Jude_has_brackets; //定义左、右括号的是否存在的随机变量 31 string left; //左括号变量 32 string right; //左括号变量 33 string sign = "a"; //定义符号变量 34 char Jude_has_mul_dev; //定义是否需要乘除法的变量 35 36 deque<char> coll0; //消除中缀表达式的空格 37 deque<char> coll1; //盛放中缀表达式 38 stack<char> coll2; //盛放操作符 39 deque<char> coll3; //盛放后缀表达式 40 stack<double>coll4; //计算后缀表达式的辅助容器 41 42 int min, Max; //定义输入的值得范围的最值(仅能输入整数<=30) 43 string w = " "; 44 45 //写一个简易菜单 46 cout << "欢 / ̄\_/ ̄\ "<<endl; 47 cout << "迎  ▏ ▔▔▔▔\ " << endl; 48 cout << "使 /\ /      ﹨" << endl; 49 cout << "用 ∕       /   )" << endl; 50 cout << "小 ▏        ●  ▏"<<endl; 51 cout << "天 ▏           ▔█ " << endl; 52 cout << "才 ◢██◣      /\__/" << endl; 53 cout << "四 █████◣       /" << endl; 54 cout << "则 █████████████◣ " << endl; 55 cout << "运 ◢██████████████▆▄" << endl; 56 cout << "算 █◤◢██◣◥█████████◤\" << endl; 57 cout << "自 ◥◢████ ████████◤   \" << endl; 58 cout << "助 █████ ██████◤      ﹨" << endl; 59 cout << "系 │   │█████◤        ▏" << endl; 60 cout << "统 │   │            ▏" << endl; 61 cout << " ∕   ∕    /▔▔▔\     ∕" << endl; 62 cout << " ∕___/﹨   ∕      \  /\" << endl; 63 cout << " \    \_     ﹨/  ﹨" << endl; 64 cout << " \___\     ﹨/▔\﹨/▔\" << endl; 65 cout << " \   ∕" << endl; 66 cout << "1.请输入产生数字的范围(最小和最大):"; 67 cin >> min >> Max; 68 cout << "提示:若您需要做乘除法 请不要做超过30以外的乘除法" << endl; 69 cout << endl; 70 cout << "2.是否需要乘除法[y为需要乘除法 n为不需要乘除法] "; 71 cin >> Jude_has_mul_dev; 72 while (min<0) 73 { 74 cout << "请做正数运算:" << endl; 75 cout << "输入最小值" << endl; 76 cin >> min; 77 } 78 while (Max>30 && Jude_has_mul_dev == 'y') 79 { 80 cout << "请重新输入最大值:" << endl; 81 cin >> Max; 82 } 83 cout << "请输入出题数量:"; 84 cin >> subject_number; 85 86 int i = 0, j, k; 87 if ('y' == Jude_has_mul_dev) 88 { 89 random_number = rand() % 9 + 2; //随机生成2~10个数 90 for (j = 0; j < subject_number; j++) //设置题目数量 91 { 92 //清除数组元素 93 memset(Num, 0, sizeof(Num)); 94 memset(op_arrays, 0, sizeof(op_arrays)); 95 memset(fu, 0, sizeof(fu)); 96 97 random_number = rand() % 9 + 2; //随机生成2~10个数 98 for (i = 0; i < random_number; i++) 99 { 100 stringstream ss; 101 operation_character = rand() % (Max - min + 1) + min; 102 Num[i] = operation_character; 103 fuhao = rand() % 4 + 1; 104 switch (fuhao) 105 { 106 case 1:sign = "+"; break; 107 case 2:sign = "-"; break; 108 case 3:sign = "*"; break; 109 case 4:sign = "/"; break; 110 } 111 //若为除法则除数不为零 112 while (Num[i] == 0 && i >= 1) 113 { 114 if (op_arrays[i - 1] == "/") 115 { 116 operation_character = rand() % (Max - min + 1) + min; 117 Num[i] = operation_character; 118 } 119 } 120 op_arrays[i] = sign; 121 122 fu[4 * i] = w; 123 ss << Num[i]; 124 ss >> fu[4 * i + 1]; 125 fu[4 * i + 2] = w; 126 if (i != (random_number - 1)) //最后一次不产生符号 127 fu[4 * i + 3] = op_arrays[i]; 128 else fu[4 * i + 3] = w; 129 } 130 Jude_has_brackets = rand() % 2 + 1; //随机确定有无括号 131 switch (Jude_has_brackets) 132 { 133 case 1: 134 left = "("; 135 right = ")"; 136 break; 137 case 2: 138 left = w; 139 right = w; 140 break; 141 } 142 143 for (i = 0; i < random_number; i++) 144 { 145 for (k = 0; k < (random_number - 1) / 2; k++) 146 { 147 fu[4 * k] = left; 148 if (left == "(") 149 { 150 fu[4 * k + 10] = right; 151 } 152 } 153 if ((fu[4 * i] == left) && (fu[4 * i + 2] == right)) 154 { 155 fu[4 * i] = w; 156 fu[4 * i + 2] = w; 157 } 158 159 All[j] += fu[4 * i] + fu[4 * i + 1] + fu[4 * i + 2] + fu[4 * i + 3]; 160 } 161 cout << j + 1 << "题. " << All[j] << "= " ; 162 for (int i = 0; i != All[j].size(); ++i) 163 { 164 //逐一加入每个字符,这里使用deque因为deque在两端删除添加的速度最快 165 coll0.push_back(All[j][i]); //在尾部加入一个元素 166 } 167 168 //将coll0转换为后缀表达式coll1 169 for (int i = 0; i != All[j].size(); ++i) 170 { 171 char k = coll0.front(); 172 coll0.pop_front(); 173 if (k != ' ') //消除空格 174 coll1.push_back(k); 175 } 176 //从coll中取出元素,分配元素到coll2和coll3中 177 allocate(coll1, coll2, coll3); 178 179 //计算后缀表达式 180 calculate(coll3, coll4); 181 182 double result = 0; 183 cin >> result; 184 if (result == coll4.top()) 185 { 186 cout << "正确!" << endl; 187 true_num++; 188 cout << "计算结果为:" << coll4.top() << endl; 189 } 190 else 191 { 192 cout << "错误!" << endl; 193 false_num++; 194 cout << "计算结果为:" << coll4.top() << endl; 195 } 196 //将栈清空 197 coll4.pop(); 198 } 199 if (true_num >= false_num) 200 cout << "恭喜你!您共做对" << true_num << "道题!" << "做错" << false_num << "道题!" << endl; 201 else 202 cout << "还需加油!您共做对" << true_num << "道题!" << "做错" << false_num << "道题!" << endl; 203 } 204 else 205 { 206 random_number = rand() % 9 + 2; //随机生成2~10个数 207 for (j = 0; j < subject_number; j++) //设置题目数量 208 { 209 //清除数组元素 210 memset(Num, 0, sizeof(Num)); 211 memset(op_arrays, 0, sizeof(op_arrays)); 212 memset(fu, 0, sizeof(fu)); 213 214 random_number = rand() % 9 + 2; //随机生成2~10个数 215 for (i = 0; i < random_number; i++) 216 { 217 stringstream ss; 218 operation_character = rand() % (Max - min + 1) + min; 219 Num[i] = operation_character; 220 fuhao = rand() % 2 + 1; 221 switch (fuhao) 222 { 223 case 1:sign = "+"; break; 224 case 2:sign = "-"; break; 225 } 226 op_arrays[i] = sign; 227 228 fu[4 * i] = w; 229 ss << Num[i]; 230 ss >> fu[4 * i + 1]; 231 fu[4 * i + 2] = w; 232 if (i != (random_number - 1)) //最后一次不产生符号 233 fu[4 * i + 3] = op_arrays[i]; 234 else fu[4 * i + 3] = w; 235 } 236 Jude_has_brackets = rand() % 2 + 1; //随机确定有无括号 237 switch (Jude_has_brackets) 238 { 239 case 1: 240 left = "("; 241 right = ")"; 242 break; 243 case 2: 244 left = w; 245 right = w; 246 break; 247 } 248 249 for (i = 0; i < random_number; i++) 250 { 251 for (k = 0; k < (random_number - 1) / 2; k++) 252 { 253 fu[4 * k] = left; 254 if (left == "(") 255 { 256 fu[4 * k + 10] = right; 257 } 258 } 259 if ((fu[4 * i] == left) && (fu[4 * i + 2] == right)) 260 { 261 fu[4 * i] = w; 262 fu[4 * i + 2] = w; 263 } 264 265 All[j] += fu[4 * i] + fu[4 * i + 1] + fu[4 * i + 2] + fu[4 * i + 3]; 266 } 267 cout << j + 1 << "题. " << All[j] << "= " << endl; 268 for (int i = 0; i != All[j].size(); ++i) 269 { 270 //逐一加入每个字符,这里使用deque因为deque在两端删除添加的速度最快 271 coll0.push_back(All[j][i]); //在尾部加入一个元素 272 } 273 274 //将coll0转换为后缀表达式coll1 275 for (int i = 0; i != All[j].size(); ++i) 276 { 277 char k = coll0.front(); 278 coll0.pop_front(); 279 if (k != ' ') //消除空格 280 coll1.push_back(k); 281 } 282 //从coll中取出元素,分配元素到coll2和coll3中 283 allocate(coll1, coll2, coll3); 284 285 //计算后缀表达式 286 calculate(coll3, coll4); 287 288 double result = 0; 289 cin >> result; 290 if (result == coll4.top()) 291 { 292 cout << "正确!" << endl; 293 true_num++; 294 cout << "计算结果为:" << coll4.top() << endl; 295 } 296 else 297 { 298 cout << "错误!" << endl; 299 false_num++; 300 cout << "计算结果为:" << coll4.top() << endl; 301 } 302 //将栈清空 303 coll4.pop(); 304 } 305 if (true_num >= false_num) 306 cout << "恭喜你!您共做对" << true_num << "道题!" << "做错" << false_num << "道题!" << endl; 307 else 308 cout << "还需加油!您共做对" << true_num << "道题!" << "做错" << false_num << "道题!" << endl; 309 } 310 return 0; 311 } 312 313 314 //判断是否为括号 315 bool isPra(char c) 316 { 317 if (c == '(' || c == ')') 318 return true; 319 else 320 return false; 321 } 322 323 //获得符号的优先性 324 int getPri(char c) 325 { 326 switch (c) 327 { 328 case '+': 329 case '-': 330 return 0; //如果是加减,返回0 331 break; 332 case '*': 333 case '/': 334 return 1; //如果是乘除,返回1 335 break; 336 case '(': 337 case ')': 338 return -1; //注意,这里将括号设为最低优先级,因此括号不会被弹出,除非遇到右括号 339 break; 340 } 341 return 2; 342 } 343 344 //判断符号的优先性 345 void check(char c, stack<char>& coll2, deque<char>& coll3) 346 { 347 if (coll2.empty()) 348 { 349 coll2.push(c); 350 return; 351 } 352 353 if (isPra(c)) 354 { 355 if (c == '(') 356 coll2.push(c); 357 else 358 { 359 //弹出所有元素直到遇到左括号 360 while (coll2.top() != '(') 361 { 362 char ch = coll2.top(); 363 coll3.push_back(ch); 364 coll2.pop(); 365 } 366 367 //当遇到左括号时,弹出但不加入coll3(后缀表达式中)--(“(”“)”都不放入后缀表达式中) 368 coll2.pop(); //弹出左括号 369 } 370 } 371 else //如果不是括号 372 { 373 //取出栈顶元素,与当前符号进行优先性比较 374 char sym = coll2.top(); 375 376 //比较两符号的优先性 377 if (getPri(c) <= getPri(sym)) 378 { 379 //如果c的优先性比栈顶符号小或等于,弹出栈顶元素 380 coll2.pop(); 381 //并将其压入coll3(后缀表达式)中 382 coll3.push_back(sym); 383 //递归调用check,比较当前符号c与下一个栈顶符号的优先性 384 check(c, coll2, coll3); 385 } 386 else 387 { 388 //如果c比栈顶符号优先级大,那将c压入coll2(操作符栈)中 389 coll2.push(c); 390 } 391 } 392 } 393 394 //从coll中取出元素,分配元素到coll2和coll3中 395 void allocate(deque<char>& coll1, stack<char>& coll2, deque<char>& coll3) 396 { 397 while (!coll1.empty()) 398 { 399 char c = coll1.front(); 400 coll1.pop_front(); 401 402 if (c >= '0'&&c <= '9') 403 { 404 coll3.push_back(c); 405 //判断是否为两位数 406 if (!coll1.empty()) 407 { 408 c = coll1.front(); 409 if (c >= '0'&&c <= '9') 410 coll3.push_back('@'); 411 } 412 } 413 else 414 { 415 //调用check函数,针对不同情况作出不同操作 416 check(c, coll2, coll3); 417 } 418 419 } 420 421 //如果输入结束,将coll2的元素全部弹出,加入后缀表达式中 422 while (!coll2.empty()) 423 { 424 char c = coll2.top(); 425 coll3.push_back(c); 426 coll2.pop(); 427 } 428 } 429 430 431 //计算后缀表达式(修改) 432 void calculate(deque<char>& coll3, stack<double>& coll4) 433 { 434 while (!coll3.empty()) 435 { 436 char c = coll3.front(); //取出第一个元素 437 double op = 0; 438 coll3.pop_front(); //并弹出此元素 439 //coll3.erase(coll3.begin()); 440 //如果是操作数,压入栈中 441 442 //若是两位数在压入辅助数组后需要进行判断 443 if (c >= '0'&&c <= '9') 444 { 445 op = (c - '0'); 446 coll4.push(op); 447 //cout<<"op="<<op<<endl; 448 } 449 else if (c == '@') //如果是两位数则再读一位(若超过两位需要while扩展) 450 { 451 char d = coll3.front(); 452 op = coll4.top(); 453 coll4.pop(); 454 op = op * 10 + (d - '0'); 455 coll4.push(op); 456 coll3.pop_front(); 457 } 458 else //如果是操作符,从栈中弹出元素进行计算 459 { 460 double op1 = coll4.top(); 461 coll4.pop(); 462 double op2 = coll4.top(); 463 coll4.pop(); 464 switch (c) 465 { 466 case '+': 467 coll4.push(op2 + op1); 468 break; 469 case '-': 470 coll4.push(op2 - op1); 471 break; 472 case '*': 473 coll4.push(op2*op1); 474 break; 475 case '/': 476 coll4.push(op2 / op1); //注意是op2(op)op1而不是op1(op)op2 477 break; 478 } 479 } 480 } 481 }

结果截图:

工作照:

总结反思:

本次只做了些辅助工作,本来经过上次的实验很有信心想通过完成这次实验来提高自己(确实有所提高,但没有达到预期),虽然花了足够多的时间,数组转换为字符串、添加真分数这些较为简单的步骤自己都没有完成,效率不高,自己总结下原因有二:1.结对编程对同组大牛有依赖心理 2.没有理清楚思路头绪上来就敲代码(总体表现很慌乱,不知所措),今后一定要先理清思路再动手,有一个明确的方向,要学的很多,努力程度还差很远,加油!

转载于:https://www.cnblogs.com/brucekun/p/5294368.html

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