编译一个计算器软件 要求: (1)实现大数相加,相减功能 (2)能进行 2,8,10,16 进制数制转换 (3)能进行判断括号是否匹配、以及对表达式进行求值
时间: 2023-12-03 18:45:38 浏览: 87
实现一个计算器软件可以分为以下几个步骤:
1. 实现大数相加、相减功能
在计算器中,我们需要支持任意长度的数字相加和相减。为了实现这个功能,我们可以使用字符串来表示数字,并且从低位到高位逐位相加或相减,最终得到结果。
例如,对于两个大数 A 和 B,我们可以将它们转化为字符串 a 和 b,并从低位到高位逐位相加或相减,得到结果 c。具体实现可以参考以下代码:
```python
def add(a, b):
# 将 a 和 b 转化为列表
a = list(map(int, a))[::-1]
b = list(map(int, b))[::-1]
# 将 a 和 b 补齐为相同长度
while len(a) < len(b):
a.append(0)
while len(b) < len(a):
b.append(0)
c = [0] * (len(a) + 1)
for i in range(len(a)):
c[i] += a[i] + b[i]
if c[i] >= 10:
c[i] -= 10
c[i+1] += 1
# 去掉前导零并返回结果
while len(c) > 1 and c[-1] == 0:
c.pop()
return ''.join(map(str, c[::-1]))
def sub(a, b):
# 将 a 和 b 转化为列表
a = list(map(int, a))[::-1]
b = list(map(int, b))[::-1]
# 将 b 补齐为和 a 相同的长度
while len(b) < len(a):
b.append(0)
c = [0] * len(a)
for i in range(len(a)):
c[i] += a[i] - b[i]
if c[i] < 0:
c[i] += 10
c[i+1] -= 1
# 去掉前导零并返回结果
while len(c) > 1 and c[-1] == 0:
c.pop()
return ''.join(map(str, c[::-1]))
```
2. 实现进制转换功能
在计算器中,我们需要支持 2、8、10、16 进制数制之间的转换。为了实现这个功能,我们可以将输入的数字转化为 10 进制,再根据需要转化为其他进制。
例如,对于一个 16 进制数 0x1234,我们可以将它转化为 10 进制数 4660,再根据需要转化为其他进制。具体实现可以参考以下代码:
```python
def to_decimal(n, base):
# 将 n 转化为 10 进制数
if base == 10:
return n
digits = '0123456789ABCDEF'
res = 0
for i in range(len(n)):
res = res * base + digits.index(n[i])
return res
def from_decimal(n, base):
# 将 n 转化为 base 进制数
if n == 0:
return '0'
digits = '0123456789ABCDEF'
res = []
while n > 0:
res.append(digits[n % base])
n //= base
return ''.join(res[::-1])
```
3. 实现括号匹配和表达式求值
在计算器中,我们需要支持括号匹配和表达式求值。为了实现这个功能,我们可以使用栈来保存运算符和操作数,并遵循优先级进行计算。
例如,对于一个表达式 1 + 2 * (3 + 4),我们可以使用栈来保存 1、+、2、*、(、3、+、4、) 这些元素,并根据优先级依次计算得到结果 15。具体实现可以参考以下代码:
```python
def evaluate(expr):
# 将表达式转化为后缀表达式
op_stack = []
postfix = []
i = 0
while i < len(expr):
if expr[i].isdigit():
j = i
while j < len(expr) and expr[j].isdigit():
j += 1
postfix.append(expr[i:j])
i = j
elif expr[i] in '+-*/':
while op_stack and op_stack[-1] != '(' and precedence(op_stack[-1]) >= precedence(expr[i]):
postfix.append(op_stack.pop())
op_stack.append(expr[i])
i += 1
elif expr[i] == '(':
op_stack.append(expr[i])
i += 1
elif expr[i] == ')':
while op_stack and op_stack[-1] != '(':
postfix.append(op_stack.pop())
if op_stack and op_stack[-1] == '(':
op_stack.pop()
i += 1
while op_stack:
postfix.append(op_stack.pop())
# 计算后缀表达式的值
operand_stack = []
for token in postfix:
if token.isdigit():
operand_stack.append(token)
else:
b = operand_stack.pop()
a = operand_stack.pop()
result = apply_operator(a, b, token)
operand_stack.append(result)
return operand_stack[0]
def precedence(op):
if op in '+-':
return 1
elif op in '*/':
return 2
else:
return 0
def apply_operator(a, b, op):
a = int(a)
b = int(b)
if op == '+':
return str(a + b)
elif op == '-':
return str(a - b)
elif op == '*':
return str(a * b)
elif op == '/':
return str(a // b)
```
综上所述,我们可以将上述代码整合成一个完整的计算器软件,代码如下:
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