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用C语言编译数学运算

这个是我的实验报告，跟你的这个一样的。如果只要代码的话就看最后面的。我感觉应该算比较全面的。你看看，有什么具体要求可以提出来。

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一、需求分析

1、 功能：疏如一行表达式，若表达式有误，则输出“表达式有错” ，否则计算出表达式的值并输出。 运算符包括加、减、乘、除、乘方、一目减。 括号均为小括号，但可以层层嵌套。操作数可以是浮点数，也包括有多个字母组成的变量。

2、 输入的形式为表达式，按回车结束。输入值的范围不超过浮点数的范围。含有变量，变量名由字母组成，大小写不限。

3、 若计算结果为整数，则输出整数，若含有小数，则输出浮点数。

二、概要设计

1、 总体思路，先读入一行表达式，用一个字符数组存储。然后依次读每个字符，进行判断。边读入边进行计算。程序中用到了两个栈，一个字符栈以及一个数字栈，分别用来存储运算符和数字，根据运算符的优先顺序进行计算。最后输出结果。

2、程序包括几个模块，主函数和几个基本函数。

说明几个函数：

bool stackempty(save1 s)用来判断操作数栈s是否为空。

void push(save1 s,char e)若栈满则输出“栈已满”，否则将元素e入栈

void pop(save1 s, char e)若栈为空则输出“栈为空”，否则将栈顶元素赋给e

bool stackempty2(save2 s)用来判断运算符栈s是否为空。

void push2(save2 s, char e)若运算符栈满则输出“栈已满”，否则将元素e入栈

void pop2(save2 s, char e)若栈为空则输出“栈为空”，否则将栈顶元素赋给e

int in(char e)返回运算符e在栈内的优先级别

int out(char e) 返回运算符e在栈外的优先级别

void count(char a,char ope, char b)将a、b进行相应的运算，并将运算结果入栈

3、具体操作步骤：

1、先读入一行表达式，用一个字符数组line[]存储

2、依次读入每个字符并进行处理同是进行表达式判错：

1. 遇数字，则继续判断下一个字符，直到下一个字符不是数字且不是小数点，若该数含有两个小以上数点，则表示输入错误。否则即可保证该操作数是完整的浮点数，然后将该数入操作数栈。

若数字不是表达式的最后一位，且数字后面跟的不是“+、-、*、/、^、)”，则为表达式错误

2. 遇运算符，则分两种情况：

1、若运算符为负号（该运算符为符号的情况有两种：一为负号在最开头，一为符号前面是“（” ），则先将0入操作数栈，然后再将负号入运算符栈。

2、该运算符不是负号则与运算符栈的栈顶元素比：

(1) 若栈顶元素优先级低， 新输入的运算符入栈。

(2) 若栈顶元素优先级高，

1) 从符号栈弹出一个运算符，

2) 从对象栈弹出一个/两个操作数，

3) 运算结果压入对象栈。

(3) 优先级相等，则栈顶元素出栈，与输入元素对消。

若“(、+、-、*、/、^”放在表达式最后面，则表达式错误

若“+、-、*、/、^”后面跟的不是数字或者变量，表达式错误

3、遇字母变量，则继续判断下一个字符，直到下一个字符不是字母变量，即可保证该变量是完整的，然后输出“请输入变量的值”，再将输入的变量值入操作数栈。

若变量后面跟的不是“+、-、*、/、^、)”，则表达式错误

4、若所读的该字符不是上述情况中的一种，则表达式错误

3、当将所有的字符都读一遍之后，若表达式正确的话，则必然不含有“（”或者“）”。即若运算符栈中含有“（”或者“）”，则表达式必错误。 再考虑表达式正确的情况：运算符栈可能为空，则操作符栈中必剩下一个操作数，即最后的结果。若不为空，则留在运算符栈中的运算符的优先级别从栈顶至栈底依次递减。故可从运算符栈顶开始弹出一个运算符，从操作数栈中弹出两个操作数进行运算，再将运算结果入操作数栈，一直循环至运算符栈为空。此时操作数栈剩下的唯一一个操作数就是运算结果。

三、结论及体会

1、实验结论

a)、实验完成了题目的要求，自己添加了对浮点数的操作，并进行判错。

b)、编写代码基本上能够满足编程规范的要求，代码的变量命名，以及注释的书写，基本能按照要求进行。

b)、将数据结构中的队列和堆栈的知识复习到，并且学会创新，在代码的编写中，学习了编程规范，学习了结构化编程。

2、实验体会

a)、通过本设计实验将数据结构中的堆栈和队列的知识复习到，并且能够自己设计一些东西，学会了在设计实验过程时的基本步骤。基本上能够有条理的解决这些问题。

b)、在试验中遇到了很多的问题，都是以前没有发现的，这些问题设计的方面很多，有以前的C++基础的，也有最近学习的数据结构的知识。通过实验的设计，让我发现了自己的不足。自己在学习知识上面的漏洞。自己在细节方面的考虑还不够全面，很多细节都是通过调试才发现的。比如刚开始时忘了考虑变量之前有负号的情况以及将整个式子读一遍之后，栈中的操作数可能还有剩，还得继续进行计算等。希望通过弥补这些发现的漏洞，提高自己的专业知识水平。

c)、设计过程中的解决问题的方法，让我明白了如何学习会更有效。如何学习才不会耽误太多的时间。也学会了解决问题的一般方法：向老师、同学请教，借助网络等等。

d)、实验过程中也走了很多的弯路，由于在开始设计的时候思路不时很清晰，对于一些问题不能很好的提出解决问题的方法，在设计过程中，代码总是重复的修改，在很多问题上，代码并不时最优的。相信在以后的学习中，随着知识的增多，问题会逐渐得到解决。

四、程序源代码

#includeiostream

#includecmath

#includecstdlib

using namespace std;

#define MAX 1000

struct save1

{

float n[MAX];

int top;

}stack1;

struct save2

{

char n[MAX];

int top;

}stack2;

//stack1存储数字，stack2存储运算符号.

bool stackempty(save1 s)//判断是否为空

{

if (s.top== -1)

return 1;

else

return 0;

}

bool stackempty2(save2 s)//判断是否为空

{

if (s.top== -1)

return 1;

else

return 0;

}

void push(save1 s,float e)//将e入栈

{

if(s.top==MAX-1)

{

cout"栈已满"endl;

return ;

}

s.top++;

s.n[s.top]=e;

}

void push2(save2 s,char e)//将e入栈

{

if(s.top==MAX-1)

{

cout"栈已满"endl;

return ;

}

s.top++;

s.n[s.top]=e;

}

void pop(save1 s,float e)//将栈顶元素出栈，存到e中

{

if(s.top==-1)

{ cout"栈为空"endl; }

else

{e=s.n[s.top]; s.top--; }

}

void pop2(save2 s,char e)//将栈顶元素出栈，存到e中

{

if(s.top==-1)

{ cout"栈为空"endl; }

else

{e=s.n[s.top]; s.top--; }

}

int in(char e)//e在栈内的优先级别

{

if(e=='-' || e=='+') return 2;

if(e=='*' || e=='/') return 4;

if(e=='^') return 5;

if(e=='(') return 0;

if(e==')') return 7;

return -1;

}

int out(char e)//e在栈外的优先级别

{

if(e=='-' || e=='+') return 1;

if(e=='*' || e=='/') return 3;

if(e=='^') return 6;

if(e=='(') return 7;

if(e==')') return 0;

return -1;

}

void count(float a,char ope,float b)//进行计算并将计算结果入栈

{

float sum;

if(ope=='+') sum=a+b;

if(ope=='-') sum=a-b;

if(ope=='*') sum=a*b;

if(ope=='/') sum=a/b;

if(ope=='^') sum=pow(a,b);

push(stack1,sum);

}

int main()

{

int i=0,len,j,nofpoint,g=0;//len表示输入式子的长度。 g表示读入的字符是否是字母变量、数字以及运算符。

float a,b;//a、b用来存储操作数栈中弹出的操作数，便于代入函数中进行计算。

char line[MAX],operate,temp[20];

cout"请输入表达式"endl;

cinline;

len=strlen(line);

stack1.top=-1;//将栈置为空

stack2.top=-1;//将栈置为空

while(1)

{

g=0;

if(isdigit(line[i]))//若读入的字符为数字，则继续判断下一个字符，直到下一个字符不是数字或者不是小数点，即可保证该操作数是完整的小数，然后将该数入操作数栈。

{

j=0; g=1;

nofpoint=0;//记录所存的数中小数点的个数

while(isdigit(line[i]) || line[i]=='.')

{

if(line[i]=='.') nofpoint++;

temp[j++]=line[i];

i++;

if(i=len) break;

}

if( nofpoint1 || (ilen(line[i]!='-' line[i]!='+' line[i]!='*' line[i]!='/' line[i]!='^' line[i]!=')')) )

{ cout"表达式有错"endl; return 0; }//所存数中含有不止一个小数点，或者数字后面跟的不是“+、-、*、/、^、)”，则为错误

temp[j]='\0';

b=atof(temp);

push(stack1,b);

if(i=len) break;

}

else

{

if(line[i]=='-' || line[i]=='+' || line[i]=='*' || line[i]=='/' ||

line[i]=='^' || line[i]=='(' || line[i]==')' ) //若读入的字符为运算符的情况

{

g=1;

if(line[i]=='(' i==len) { cout"表达式有错"endl; return 0; }// “(”放表达式最后面，错误

if(line[i]=='-' || line[i]=='+' || line[i]=='*' || line[i]=='/' || line[i]=='^')

{

if(i==len) { cout"表达式有错"endl; return 0; }//“+、-、*、/、^”放在表达式最后面，错误

if( (!isdigit(line[i+1])) (!isalpha(line[i+1])) line[i+1]!='(')//“+、-、*、/、^”后面跟的不是数字或者变量，错误

{ cout"表达式有错"endl; return 0; }

}

if(line[i]=='-' (i==0 || line[i-1]=='(' ))//运算符是负号

{

push(stack1,0);

push2(stack2,line[i]);

i++;

}

else

{ //读入的运算符与运算符栈的栈顶元素相比，并进行相应的操作

if(in(stack2.n[stack2.top])out(line[i])||stackempty2(stack2)) { push2(stack2,line[i]);i++;}

else

if(in(stack2.n[stack2.top])==out(line[i])) {i++; stack2.top--;}

else

if(in(stack2.n[stack2.top])out(line[i]))

{

pop(stack1,a);

pop(stack1,b);

pop2(stack2,operate);

count(b,operate,a);

}

if(i=len) break;

}

}

else

{

if(isalpha(line[i]))//读入的字符是字母变量的情况

{

g=1;

cout"请输入变量";

while( isalpha(line[i])) { coutline[i]; i++; }

cout"的值"endl;

cinb;

push(stack1,b);

if(i=len) break;

if(line[i]!='-' line[i]!='+' line[i]!='*' line[i]!='/' line[i]!='^' line[i]!=')')//变量后面跟的不是“+、-、*、/、^、)”，则为错误

{ cout"表达式有错"endl; return 0; }

}

}

}

if(g==0) { cout"表达式有错"endl; return 0; }//g=0表示该字符是不符合要求的字符

}

while(stack2.top!=-1)//读入结束后，继续进行操作，直到运算符栈为空

{

pop(stack1,a);

pop(stack1,b);

pop2(stack2,operate);

if(operate=='(' || operate==')') //括号多余的情况

{ cout"表达式有错"endl; return 0; }

count(b,operate,a);

}

coutstack1.n[stack1.top]endl;

return 0;

}

怎样用C语言编写数学公式

1、C语言有现场的常用数学函数，所在函数库为math.h、stdlib.h。

函数名及解释：

int abs(int i) 返回整型参数i的绝对值

double cabs(struct complex znum) 返回复数znum的绝对值

double fabs(double x) 返回双精度参数x的绝对值

long labs(long n) 返回长整型参数n的绝对值

double exp(double x) 返回指数函数ex的值

double frexp(double value,int *eptr) 返回value=x*2n中x的值,n存贮在eptr中

double ldexp(double value,int exp); 返回value*2exp的值

double log(double x) 返回logex的值

double log10(double x) 返回log10x的值

double pow(double x,double y) 返回xy的值

double pow10(int p) 返回10p的值

double sqrt(double x) 返回+√x的值

double acos(double x) 返回x的反余弦cos-1(x)值,x为弧度

double asin(double x) 返回x的反正弦sin-1(x)值,x为弧度

double atan(double x) 返回x的反正切tan-1(x)值,x为弧度

double atan2(double y,double x) 返回y/x的反正切tan-1(x)值,y的x为弧度

double cos(double x) 返回x的余弦cos(x)值,x为弧度

double sin(double x) 返回x的正弦sin(x)值,x为弧度

double tan(double x) 返回x的正切tan(x)值,x为弧度

double cosh(double x) 返回x的双曲余弦cosh(x)值,x为弧度

double sinh(double x) 返回x的双曲正弦sinh(x)值,x为弧度

double tanh(double x) 返回x的双曲正切tanh(x)值,x为弧度

double hypot(double x,double y) 返回直角三角形斜边的长度(z),x和y为直角边的长度,z2=x2+y2

2、复杂的数学函数可以用自定义函数的形式实现。

例如：

double ConerVelocity(int A, double x1, double y1, double x2, double y2, double t1, double t2)

{

double T,V;

T=acos(abs(x1 * x2 + y1 * y2)/ sqrt(x1 * x1 +y1 * y1)/sqrt(x2 * x2 +y2 * y2));

V= (A * (t2-t1))/(2*sin(T/2));

return V;

}

求C语言编程中常用的函数

字符处理函数

本类别函数用于对单个字符进行处理，包括字符的类别测试和字符的大小写转换

头文件 ctype.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

字符测试 是否字母和数字 isalnum

是否字母 isalpha

是否控制字符 iscntrl

是否数字 isdigit

是否可显示字符（除空格外） isgraph

是否可显示字符（包括空格） isprint

是否既不是空格，又不是字母和数字的可显示字符 ispunct

是否空格 isspace

是否大写字母 isupper

是否16进制数字（0－9，A-F）字符 isxdigit

字符大小写转换函数 转换为大写字母 toupper

转换为小写字母 tolower

地区化

本类别的函数用于处理不同国家的语言差异。

头文件 local.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

地区控制 地区设置 setlocale

数字格式约定查询 国家的货币、日期、时间等的格式转换 localeconv

数学函数

本分类给出了各种数学计算函数，必须提醒的是ANSI C标准中的数据格式并不符合IEEE754标准，一些C语言编译器却遵循IEEE754(例如frinklin C51)

头文件 math.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

错误条件处理 定义域错误（函数的输入参数值不在规定的范围内）

值域错误（函数的返回值不在规定的范围内）

三角函数 反余弦 acos

反正弦 asin

反正切 atan

反正切2 atan2

余弦 cos

正弦 sin

正切 tan

双曲函数 双曲余弦 cosh

双曲正弦 sinh

双曲正切 tanh

指数和对数 指数函数 exp

指数分解函数 frexp

乘积指数函数 fdexp

自然对数 log

以10为底的对数 log10

浮点数分解函数 modf

幂函数 幂函数 pow

平方根函数 sqrt

整数截断，绝对值和求余数函数 求下限接近整数 ceil

绝对值 fabs

求上限接近整数 floor

求余数 fmod

本分类函数用于实现在不同底函数之间直接跳转代码。 头文件 setjmp.h io.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

保存调用环境 setjmp

恢复调用环境 longjmp

信号处理

该分类函数用于处理那些在程序执行过程中发生例外的情况。

头文件 signal.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

指定信号处理函数 signal

发送信号 raise

可变参数处理

本类函数用于实现诸如printf,scanf等参数数量可变底函数。

头文件 stdarg.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

可变参数访问宏 可变参数开始宏 va_start

可变参数结束宏 va_end

可变参数访问宏 访问下一个可变参数宏 va_arg

输入输出函数

该分类用于处理包括文件、控制台等各种输入输出设备，各种函数以“流”的方式实现

头文件 stdio.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

文件操作

删除文件 remove

修改文件名称 rename

生成临时文件名称 tmpfile

得到临时文件路径 tmpnam

文件访问 关闭文件 fclose

刷新缓冲区 fflush

打开文件 fopen

将已存在的流指针和新文件连接 freopen

设置磁盘缓冲区 setbuf

设置磁盘缓冲区 setvbuf

格式化输入与输出函数 格式输出 fprintf

格式输入 fscanf

格式输出（控制台） printf

格式输入（控制台） scanf

格式输出到缓冲区 sprintf

从缓冲区中按格式输入 sscanf

格式化输出 vfprintf

格式化输出 vprintf

格式化输出 vsprintf

字符输入输出函数 输入一个字符 fgetc

字符串输入 fgets

字符输出 fputc

字符串输出 fputs

字符输入（控制台） getc

字符输入（控制台） getchar

字符串输入（控制台） gets

字符输出(控制台) putc

字符输出(控制台) putchar

字符串输出(控制台) puts

字符输出到流的头部 ungetc

直接输入输出 直接流读操作 fread

直接流写操作 fwrite

文件定位函数 得到文件位置 fgetpos

文件位置移动 fseek

文件位置设置 fsetpos

得到文件位置 ftell

文件位置复零位 remind

错误处理函数 错误清除 clearerr

文件结尾判断 feof

文件错误检测 ferror

得到错误提示字符串 perror

实用工具函数

本分类给出了一些函数无法按以上分类，但又是编程所必须要的。

头文件 stdlib.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

字符串转换函数 字符串转换为整数 atoi

字符串转换为长整数 atol

字符串转换为浮点数 strtod

字符串转换为长整数 strtol

字符串转换为无符号长整型 strtoul

伪随机序列产生函数 产生随机数 rand

设置随机函数的起动数值 srand

存储管理函数 分配存储器 calloc

释放存储器 free

存储器分配 malloc

重新分配存储器 realloc

环境通信 中止程序 abort

退出程序执行，并清除环境变量 atexit

退出程序执行 exit

读取环境参数 getenv

程序挂起，临时执行一个其他程序 system

搜索和排序工具 二分查找（数据必须已排序） bsearch

快速排序 qsort

整数运算函数 求绝对值 abs

div

得到除法运算底商和余数

求长整形底绝对值 labs

求长整形除法的商和余数 ldiv

多字节字符函数 得到多字节字符的字节数 mblen

得到多字节字符的字节数 mbtowc

多字节字符转换 wctomb

多字节字符的字符串操作 将多字节串转换为整数数组 mbstowcs

将多字节串转换为字符数组 mcstowbs

字符串处理

本分类的函数用于对字符串进行合并、比较等操作

头文件 string.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

字符串拷贝 块拷贝（目的和源存储区不可重叠） memcpy

块拷贝（目的和源存储区可重叠） memmove

串拷贝 strcpy

按长度的串拷贝 strncpy

字符串连接函数 串连接 strcat

按长度连接字符串 strncat

串比较函数 块比较 memcmp

字符串比较 strcmp

字符串比较（用于非英文字符） strcoll

按长度对字符串比较 strncmp

字符串转换 strxfrm

字符与字符串查找 字符查找 memchr

字符查找 strchr

字符串查找 strcspn

字符串查找 strpbrk

字符串查找 strspn

字符串查找 strstr

字符串分解 strtok

杂类函数 字符串设置 memset

错误字符串映射 strerror

求字符串长度 strlen

日期和时间函数

本类别给出时间和日期处理函数

头文件 time.h

函数列表

函数类别 函数用途 详细说明

时间操作函数 得到处理器时间 clock

得到时间差 difftime

设置时间 mktime

得到时间 time

时间转换函数 得到以ASCII码表示的时间 asctime

得到字符串表示的时间 ctime

得到指定格式的时间 strftime

函数库未来的发展方向

本部分用于说明各类别函数库在将来如何发展。

序号 库类别 头文件 详细说明

1 错误处理 errno.h

2 字符处理 ctype.h

3 地区化 local.h

4 数学函数 math.h

5 信号处理 signal.h

6 输入输出 stdio.h

7 实用工具程序 stdlib.h

8 字符串处理 string.h

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在C语言中编写函数，求出圆周率Pi的近似值

我们经常会运用C语言进行各种数学运算，那么如何用C语言编写函数求圆周率Pi的近似值呢？下面我给大家分享一下。

工具/材料

Dev C++

01

首先打开Dev C++软件，新建一个C语言项目，如下图所示

02

然后在C语言文件中导入math库，并编写求Pi近似值的逻辑代码，如下图所示

03

接下来我们编译编写好的C语言文件，如下图所示

04

最后运行C语言文件我们就得到Pi的近似值了，如下图所示

如何用C语言中专门的数学算法实现正弦，余弦函数的计算

头文件包含。math.h

cos

：余弦函数

函数原型：double

cos(double

x);

头文件：#includemath.h

是否是标准函数：是

函数功能：求x的余弦值，这里，x为弧度。

返回值：计算结果的双精度值。

例程如下：

求cosx。

#include

stdio.h

#include

math.h

int

main(void)

{

double

result;

double

x

=

M_PI;

result

=

cos(x);

printf("cos(PI)

is

%lf\n",

result);

return

0;

}

sin：正弦函数

函数原型：double

sin(double

x);

头文件：#includemath.h

是否是标准函数：是

函数功能：求x的正弦值，这里，x为弧度。

返回值：计算结果的双精度值。

例程如下：

求sinx。

#include

stdio.h

#include

math.h

int

main(void)

{

float

x;

x=M_PI/2;

printf("sin(PI/2)=%f",sin(x));

getchar();

return

0;

}