C++課程設(shè)計(jì)-計(jì)算器

1、南京航AtNanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言-課程設(shè)計(jì)題目計(jì)算器設(shè)計(jì)院系一航空宇航學(xué)院專業(yè)飛行器設(shè)計(jì)與工程學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師二零一二年六月九日計(jì)算器設(shè)計(jì)、目的與要求：1、目的：通過(guò)開(kāi)發(fā)計(jì)算器程序，進(jìn)一步熟悉C+中類(lèi)和對(duì)象的定義與使用，堂握程序控制的方法，掌握C+程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。2、基本要求:設(shè)計(jì)計(jì)算器程序，可對(duì)實(shí)數(shù)操作；可對(duì)多個(gè)基數(shù)操作的四則運(yùn)算；增加函數(shù)如：正弦、余弦、正切、對(duì)數(shù)、平方和平方根、完成四則混合運(yùn)算，注意考慮優(yōu)先級(jí)，對(duì)應(yīng)增加主菜單選項(xiàng)；根據(jù)程序的提示，可以進(jìn)行正弦運(yùn)算進(jìn)行余弦運(yùn)算、正切運(yùn)算、對(duì)數(shù)運(yùn)算

2、、求平方運(yùn)算、混合運(yùn)算、華氏溫度轉(zhuǎn)化為攝氏溫度的運(yùn)算、攝氏溫度轉(zhuǎn)化為華氏溫度的運(yùn)算、求平方根運(yùn)算。使四則運(yùn)算能夠具有測(cè)試功能，即計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)出題,并要求用戶計(jì)算，同時(shí)計(jì)算機(jī)判斷用戶的對(duì)錯(cuò)并打分，要求十題為一個(gè)單元，加減運(yùn)算時(shí)最高為兩位數(shù)的運(yùn)算，乘法為兩位數(shù)乘以一位數(shù)，除法是兩位數(shù)或者三位數(shù)除以一位數(shù)，要求沒(méi)有余數(shù)。、設(shè)計(jì)方法和基本原理：1、問(wèn)題描述(功能要求)：實(shí)數(shù)間的計(jì)算很復(fù)雜，它包括：相加、相減、相乘、相除、求三角函數(shù)、求對(duì)數(shù)、四則混合運(yùn)算等。試設(shè)計(jì)計(jì)算器，使之能提供以下功能：.可以連續(xù)輸入運(yùn)算，對(duì)于輸入的表達(dá)式能夠按算符優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理。如：輸入4+5*3時(shí)，應(yīng)該輸出60,而不是27。.

3、可以處理包含括號(hào)的表達(dá)式。如：輸入茁(3+2)時(shí)，應(yīng)該輸出10,而不是8。.可以計(jì)算三角函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、平方根以及平方。.能夠?qū)崿F(xiàn)華氏溫度與攝氏溫度之間的轉(zhuǎn)換。.四則運(yùn)算能夠具有測(cè)試功能，即計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)出題，并要求用戶計(jì)算，同時(shí)計(jì)算機(jī)判斷用戶的對(duì)錯(cuò)并打分。6）.系統(tǒng)以菜單方式工作。（所謂菜單指用戶可以自由選擇所要執(zhí)行的功能）7）.當(dāng)使用者輸入錯(cuò)誤時(shí)要有錯(cuò)誤提示。2、問(wèn)題的解決方案：根據(jù)系統(tǒng)功能要求，可以將問(wèn)題解決分為以下步驟：（1）應(yīng)用系統(tǒng)分析，建立該系統(tǒng)的功能模塊框圖以及界面的組織和設(shè)計(jì)；（2）分析系統(tǒng)中的各個(gè)實(shí)體及它們之間的關(guān)系包括屬性和行為；（3）根據(jù)問(wèn)題描述，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的類(lèi)層次；（4）

4、完成類(lèi)層次中各個(gè)類(lèi)的描述（包括屬性和方法）；（5）完成類(lèi)中各個(gè)成員函數(shù)的定義；（6）完成系統(tǒng)的應(yīng)用模塊；（7）功能調(diào)試；（8）完成系統(tǒng)總結(jié)報(bào)告。系統(tǒng)需求分析1總體設(shè)計(jì)13.詳細(xì)設(shè)計(jì)3.詳細(xì)設(shè)計(jì)25.結(jié)果分析5.結(jié)果分析6.總結(jié)4.系統(tǒng)調(diào)試錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。附錄：源程序清單系統(tǒng)需求分析實(shí)數(shù)間的計(jì)算很復(fù)雜，它包括：相加、相減、相乘、相除、求三角函數(shù)、求對(duì)數(shù)、四則混合運(yùn)算等。試設(shè)計(jì)計(jì)算器，使之能提供以下功能：.可以連續(xù)輸入運(yùn)算，對(duì)于輸入的表達(dá)式能夠按算符優(yōu)先級(jí)進(jìn)行處理。如：輸入4+5*3時(shí)，應(yīng)該輸出60,而不是27。.可以處理包含括號(hào)的表達(dá)式。如：輸入茁(3+2)時(shí)，應(yīng)該輸出10,

5、而不是8。.可以計(jì)算三角函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、平方根以及平方。.能夠?qū)崿F(xiàn)華氏溫度與攝氏溫度之間的轉(zhuǎn)換。.四則運(yùn)算能夠具有測(cè)試功能，即計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)出題，并要求用戶計(jì)算，同時(shí)計(jì)算機(jī)判斷用戶的對(duì)錯(cuò)并打分。.系統(tǒng)以菜單方式工作。(所謂菜單指用戶可以自由選擇所要執(zhí)行的功能).當(dāng)使用者輸入錯(cuò)誤時(shí)要有錯(cuò)誤提示。學(xué)生可以通過(guò)以上功能計(jì)算實(shí)數(shù)間的加、減、乘、除、求三角函數(shù)、求平方、求平方根、求對(duì)數(shù)以及實(shí)現(xiàn)華氏溫度和攝氏溫度間的轉(zhuǎn)換，除了要實(shí)現(xiàn)上述的基本功能之外，本系統(tǒng)還應(yīng)該在細(xì)節(jié)上下工夫，使用戶使用方便，在使用的過(guò)程中保持一個(gè)愉快的心情。計(jì)算器系統(tǒng)有廣大的用戶群，這其中有老師、學(xué)生、有公司辦公人員,也可以供給一般用

6、戶使用?？傊?，該系統(tǒng)可以滿足用戶需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)數(shù)的計(jì)算?？傮w設(shè)計(jì)計(jì)算器系統(tǒng)包含六個(gè)大的功能，分別是：四則混合運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、對(duì)數(shù)運(yùn)算、平方和平方根運(yùn)算、攝氏溫度和華氏溫度的轉(zhuǎn)換、測(cè)試功能。在上述六大功能中最難的是四則混合運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)，特別是優(yōu)先級(jí)的判斷，不但有加減乘除之間的優(yōu)先級(jí)判斷，而且還有括號(hào)夾雜其中，使得實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難。于是，我考慮用棧和二叉樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)彈出主菜單來(lái)提示用戶輸入其想要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算類(lèi)型，然后根據(jù)用戶所選的類(lèi)型來(lái)調(diào)用相關(guān)的函數(shù)計(jì)算并返回結(jié)果。當(dāng)系統(tǒng)完成運(yùn)算后，會(huì)再次跳出主菜單讓用戶選擇,用戶可以選擇推出或者繼續(xù)。當(dāng)用戶輸入出錯(cuò)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示用戶?？傊?，用戶可以方便的在系統(tǒng)

7、提示下進(jìn)行使用。本系統(tǒng)還具有測(cè)試功能，系統(tǒng)出題，用戶輸入答案，系統(tǒng)會(huì)判斷對(duì)錯(cuò)并給出用戶的得分。計(jì)算器系統(tǒng)中功能模塊圖：詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)通過(guò)主菜單提示用戶選擇相應(yīng)的功能。該計(jì)算器的功能主要為下列6個(gè)：（1）.四則混合運(yùn)算模塊用戶選擇功能，輸入要進(jìn)行的多項(xiàng)式（不能輸入空格符），實(shí)現(xiàn)實(shí)數(shù)的四則混合運(yùn)算?；旌线\(yùn)算流程圖：.三角函數(shù)模塊用戶選擇功能，輸入實(shí)數(shù)，實(shí)現(xiàn)求三角函數(shù)的功能。三角函數(shù)運(yùn)算流程圖.對(duì)數(shù)模塊用戶選擇功能，輸入實(shí)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)的求解。對(duì)數(shù)函數(shù)流程圖開(kāi)始（4）平方和平方根模塊用戶選擇功能，輸入實(shí)數(shù)，實(shí)現(xiàn)平方和平方根運(yùn)算。(5)(5)（6）測(cè)試模塊系統(tǒng)出題，用戶輸入答案，系統(tǒng)會(huì)判斷對(duì)錯(cuò)并給出用戶的

8、得分。開(kāi)始系統(tǒng)岀題系統(tǒng)調(diào)試程序編寫(xiě)完成后，我進(jìn)行了程序調(diào)試。調(diào)試過(guò)程中，出現(xiàn)了以下問(wèn)題：.當(dāng)我第一次運(yùn)行程序時(shí)，出現(xiàn)了很多錯(cuò)誤，大部分是定義的函數(shù)需與引用時(shí)不同，這是由于粗心引起的。還好，這個(gè)程序也就300多行代碼，找起來(lái)不是很困難，但是如果是上萬(wàn)行的代碼，那就要花很多時(shí)間。以后在編程時(shí)，我要細(xì)心些，不能把時(shí)間浪費(fèi)在這種低級(jí)錯(cuò)誤上。.在調(diào)試除法運(yùn)算時(shí)，我發(fā)現(xiàn)自己沒(méi)有考慮除數(shù)為零的情況，一旦輸入的除數(shù)為零，系統(tǒng)就無(wú)法運(yùn)行了。我回到除法運(yùn)算的函數(shù)中，加入判斷除數(shù)是否為零以及為零時(shí)的處理的代碼，問(wèn)題就解決了。在對(duì)數(shù)運(yùn)算、求平方根運(yùn)算中都有類(lèi)似情況。.當(dāng)我選擇運(yùn)算的種類(lèi)并輸入要計(jì)算的實(shí)數(shù)后，系統(tǒng)輸出答

9、案，但馬上屏幕乂恢復(fù)到主菜單選項(xiàng)，根本來(lái)不及看清答案。我到程序中去尋找錯(cuò)誤，發(fā)現(xiàn)每一次用戶輸入后我都有寫(xiě)一個(gè)cm.ignore(),于是我想會(huì)不會(huì)是這個(gè)出的問(wèn)題。我刪了一個(gè)進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有錯(cuò)誤，可以運(yùn)行。但是，運(yùn)行起來(lái)和以前還是一樣。于是，我回到代碼中繼續(xù)尋找，發(fā)現(xiàn)在mem】函數(shù)中我用了一個(gè)清屏的代碼，把它刪掉后繼續(xù)調(diào)試，這次,運(yùn)行起來(lái)后不再出現(xiàn)問(wèn)題了，我進(jìn)行的所有操作都保留下來(lái)了，沒(méi)有被刪除。原來(lái)，每次調(diào)用menu函數(shù)時(shí)，都會(huì)執(zhí)行一次清屏，用戶上次的運(yùn)算結(jié)果會(huì)被刪除并顯示新的菜單。.在選擇菜單項(xiàng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，例如：輸入1,選擇正弦函數(shù)操作，但是輸入12,卻變成了選擇正弦函數(shù)操作并且對(duì)2進(jìn)

10、行正弦計(jì)算，經(jīng)過(guò)考慮并且嘗試我發(fā)現(xiàn)只要將選擇輸入由字符型改成整形就可以了。結(jié)果分析這次的課設(shè)，雖然老師早早的就把題目給我了，但我因?yàn)闀?shū)本還沒(méi)看完，就遲遲沒(méi)有動(dòng)手去做。從開(kāi)始準(zhǔn)備做這個(gè)題到完成也就是兒天的事，所以很多地方寫(xiě)的不好，其至有些地方還不是很懂。在多次調(diào)試后，有些錯(cuò)誤依然存在，而且我想不出辦法解決，實(shí)在是慚愧?，F(xiàn)在，在這里也只能說(shuō)說(shuō)它的不足之處了。首先是類(lèi)的問(wèn)題，整個(gè)程序中，我只用了一個(gè)類(lèi)，兒乎所有的函數(shù)都是這個(gè)類(lèi)的成員，讓人感覺(jué)很臃腫，我也試圖去優(yōu)化它，但最終也沒(méi)能想出辦法來(lái)。容易在基礎(chǔ)的東西上出錯(cuò)，經(jīng)常忘記寫(xiě)“；”，或者同一個(gè)函數(shù)不同地方調(diào)用時(shí)會(huì)打錯(cuò)名字，這些都是不應(yīng)該的，必須改掉。

11、函數(shù)參數(shù)設(shè)定不夠完美，整個(gè)程序中對(duì)指針的運(yùn)用比較少。對(duì)于指針的巧妙運(yùn)用把握得不夠。一開(kāi)始挺順利，但在如何實(shí)現(xiàn)四則混合運(yùn)算時(shí)，我茫然了。我苦想一整天都沒(méi)能想出如何去做。于是，我去百度了一下，還好，讓我找到了?？墒牵瑔?wèn)題又來(lái)了，在實(shí)現(xiàn)四則混合運(yùn)算時(shí)運(yùn)用了棧和二叉樹(shù)的知識(shí)，這讓我很頭疼，這兩樣?xùn)|西我壓根不懂。跑到圖書(shū)館借了相關(guān)的書(shū)看，還是不能完全理解，只能湊合著用了。在錯(cuò)誤提示方面我還是很不足，經(jīng)常忘記，都是調(diào)試出現(xiàn)問(wèn)題了才會(huì)想到。6總結(jié)通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我感覺(jué)到平時(shí)學(xué)的時(shí)候?qū)?shū)上的程序是看懂了，可是真正運(yùn)用這些知識(shí)的時(shí)候還是有點(diǎn)力不從心，不能很好的了解并運(yùn)用到自己的程序之中。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)我明白了

12、學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言必須要勤做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。平時(shí)遇到的一些小問(wèn)題一定要重視，越是基礎(chǔ)的知識(shí)越要理解透徹。比如指針與數(shù)組方面的知識(shí)，一旦沒(méi)有弄清楚，在設(shè)計(jì)程序時(shí)就會(huì)吃虧。這次的課程設(shè)計(jì)中，我遇到了很多的問(wèn)題，有的通過(guò)思考或查看書(shū)本解決了，有的還留在腦子里，只有通過(guò)孜孜不倦的求索我們才會(huì)有進(jìn)步，不懂得思考就不能真正的掌握一門(mén)知識(shí)。像我做這個(gè)程序的時(shí)候，就感覺(jué)自己對(duì)棧的知識(shí)還很欠缺，有的地方不是很明白，多虧了上網(wǎng)查找的這方面知識(shí)和一些源程序才幫助我完成了這個(gè)程序的設(shè)計(jì)?？墒且恢钡浆F(xiàn)在，對(duì)于混合運(yùn)算中用到的棧和二叉樹(shù)我只是有些理解，真正運(yùn)用還不行。之前我學(xué)的書(shū)上沒(méi)有這些內(nèi)容，雖然我去圖書(shū)館看了有

13、關(guān)這些內(nèi)容的書(shū)，但畢竟能力有限，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法理解的那么好，運(yùn)用起來(lái)就更加捉襟見(jiàn)肘了。今后，我還是會(huì)去看這方面的書(shū)的，把沒(méi)弄懂的東西弄懂。最后，還有一點(diǎn)不得不說(shuō)，這個(gè)程序中，我只定義了一個(gè)類(lèi)，所有的函數(shù)都包含在里面，感覺(jué)很臃腫，想要優(yōu)化，可最終也沒(méi)能想出辦法，真是一大遺憾。附錄：源程序清單#include#include/用以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)#mclude/定義雜項(xiàng)函數(shù)及內(nèi)存分配函數(shù)#mclude包含數(shù)學(xué)函數(shù)#mcludeusingnamespacestd;#defineMAX100defineMIN10doublenumberhnumber25answei;iiitmput;classcountpu

14、blic:doublecadd(doublenumberLdoublenumber2);定義加法運(yùn)算doublecsub(doublenumberLdoublenumber2);/定義減法運(yùn)算doublecdiv(doublenumberLdoublenumber2);/定義除法運(yùn)算doublecmult(doublenumber1,doublenumber2);/定義乘法運(yùn)算voidcsqure();定義平方函數(shù)voidsqureroot();/定義求平方根運(yùn)算voidccos();定義余弦函數(shù)voidctan();定義正切函數(shù)voidcsin();定義正弦函數(shù)voidclog();/定義對(duì)

15、數(shù)函數(shù)voidfatoceQ;定義華氏溫度轉(zhuǎn)化為攝氏溫度voidcetofaQ;定義攝氏溫度轉(zhuǎn)化為華氏溫度定義混合運(yùn)算函數(shù)voidmixed();voidcalcuQ;doublecalculate(char*f);voidcexit();/定義退出函數(shù)voidmenuQ/定義主菜單函數(shù)voidbadmputQ;/定義出錯(cuò)提示函數(shù)voidtestQ;/定義測(cè)試函數(shù)；doublecount:cadd(doublenumberLdoublenumber2)/力Fl法運(yùn)算aiiswei-number1+number2;retmn(aiisweij;doublecount:csub(doublenum

16、bei1.doublenumber2)減法運(yùn)算answer=number1-number2;retmn(aiisweij;doublecount:cdiv(doublenumberl.doublenumbei2)/除法運(yùn)算if(number2=0)/排除除數(shù)為零的情況coutM除數(shù)不可為0!iT;exit(O);elseanswer=number1/number2;return(answei);doublecount:cmult(doublenumberl,doublenumb“2)乘去運(yùn)算answer=number1*number2;retuin(aiiswer);voidcount:csq

17、uie()/求平方的函數(shù)coutM求平方n”；cout請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù):；cmnumberl;aiiswer=(number1*numberl);coutnumbei1H的平方是Hansweiendl;ciii.ignore();menuQ;voidcount:sqinerootQ/5R平方根的函數(shù)cout11求平方根iT;cout”請(qǐng)輸入一個(gè)非負(fù)數(shù)：“；ciiinumber1;if(numberl0)/排除負(fù)數(shù)開(kāi)平方根cout”輸入錯(cuò)誤！不可為負(fù)數(shù)！n“；cin.ignore();menu();elseanswer=sqit(numberl);coutnumberl”的平方根是”answeren

18、dl;cin.ignore();menu();voidcount:csiiiQ/正弦函數(shù)coutM求正弦n”；cout請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù):；cmnumberl;aiiswer=sm(number1);coutnumber1H的正弦是Manswerendl;ciii.ignore();menuQ;voidcount:ccosQ/余弦函數(shù)coutM求余弦1T;cout請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù):；cmnumberl;aiiswer=cos(numberl);coutnumber1H的余弦是Manswerendl;ciii.ignore();menuQ;voidcount:ctanQ/正切函數(shù)coutM求正切1T;co

19、ut請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù):；cmnumberl;aiiswer=tan(number1);coutnumbei1H的正切是Mansweiendl;ciii.ignore();menuQ;voidcount:clogQ/X4數(shù)函數(shù)coutM求對(duì)數(shù)1T;cout請(qǐng)輸入一個(gè)正數(shù):；cmnumberl;if(numberl=,0,)&(*p=9);操作數(shù)進(jìn)棧C+課程設(shè)計(jì)一一計(jì)算器sl+tl=x;執(zhí)行先遇到的加、減、乘、除運(yùn)算while(t2)calcu();返回結(jié)果returnsltl;voidcount:niixed()/混合運(yùn)算函數(shù)cout混合運(yùn)算函數(shù)，請(qǐng)輸入要計(jì)算的表達(dá)式：n”；chai-b100;ci

20、iib;coutcalculate(b)endl;coutflush/Z刷新緩沖區(qū)ciii.ignore();menuQ;voidcount:cexit()/退出函數(shù)exit(0);_voidcount:badmputQ/出錯(cuò)提示函數(shù)cout輸入錯(cuò)誤！1T;ciii.ignore();menuQ;voidcount:test()測(cè)試函數(shù)coutM進(jìn)行測(cè)試11”；iiits.sum=0:floatx;fbr(inti=1;i=10;i+)s=randQ%4+l/隨機(jī)給出題目的+或-或*或/siaiid(time(NULL);switch(s)case1:number1=rand()%MAX;nu

21、mber2=rand()%MAX;coutnumberl,+rnumber2=,;answer=cadd(number1aiumber2);break:case2:number1=rand()%MAX;number2=rand()%MAX;C+C+課程設(shè)計(jì)一一計(jì)算器coutnumberl-rnumber2,=,;answer=csub(numberLnumber2);break:case3:number1=iand()%MAX;numbef2=rand()%MIN4-1;coutnumberl7rnumber2=,;answer=cdiv(number1,number2);break:case4:number1=iand()%MAX;numbef2=rand()%MIN;coutnumberl,*,number2=,;answer=cmult(number1,number2);break:coutHii請(qǐng)寫(xiě)出答案：1T;cinx;if(answeix)coutnj