[数值计算] 批处理版逆波兰四则计算器

本帖最后由老刘1号于 2020-4-10 21:42 编辑

特点：计算精确无误差。
例：(3*3*3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
VBS计算结果：-.499999999998098
该程序计算结果：-1/2

逆波兰四则计算器.bat

@Echo Off
Setlocal Enabledelayedexpansion
::CODER BY 老刘 POWERD BY iBAT
Title 【老刘编写】逆波兰四则计算器
Path "%~dp0"
If Not Exist "Stack_LSS.Bat" (
	Echo "Stack_LSS"缺失！
	Pause&Exit
)

Set "Stack=Call Stack_LSS"
!Stack! :Init 运算符
!Stack! :Init 操作数
Echo Code By OldLiu
Echo.
Echo 表达式中只能出现“0123456789+-*/()”这些字符。
Echo 计算支持分数、括号可以嵌套。
Echo 支持负数，但负号前有运算符时需加括号。
Echo 错误举例：6/-3 5--3*-8
Echo 正确举例：6/(-3) 5-(-3*(-8))
Echo 输入Quit或Exit退出。
Echo.
Set /p IsDebug=是否开启DEBUG模式（y/n）：
If /i "!IsDebug!" Neq "y" (
	Set "Hide=Rem"
) Else (
	Set "Hide="
)

:Loop
	Echo. & Set /p "中缀表达式=键入表达式>>> "
	If /i "!中缀表达式!" Equ "Quit" Exit
	If /i "!中缀表达式!" Equ "Exit" Exit
	
	Rem 中缀转后缀。
	!Stack! :Clear 运算符
	Set 后缀表达式=
	Set 可能出现负数=True
	:读取中缀表达式
	If "!中缀表达式!" == "" Goto 中缀转后缀完成
	Set "字符=!中缀表达式:~,1!"
	%Hide% Set 中缀表达式
	Set "中缀表达式=!中缀表达式:~1!"
	
	Rem 处理数字。
	Set /A "IsNum=!字符!" 2>Nul
	If "!IsNum!" EQU "!字符!" (
		Set 数字=!数字!!字符!
		Set 可能出现负数=False
		Goto 读取中缀表达式
	) Else (
		If Defined 数字 (
			Set "后缀表达式=!后缀表达式! !数字!"
			%Hide% Set 后缀表达式
			Set 数字=
		)
	)
	
	Rem 处理左括弧。
	If "!字符!" == "(" (
		Rem 左括弧不在栈中时优先级最高，直接压栈。
		!Stack! :Push 运算符 字符
		Set 可能出现负数=True
		Goto 读取中缀表达式
	)

	Rem 处理右括弧。
	If "!字符!" == ")" (
		Rem 运算符出栈，直到遇到左括弧。
		:括弧中运算符输出
		!Stack! :Pop 运算符 栈顶运算符
		If "!栈顶运算符!" Neq "(" (
			Set "后缀表达式=!后缀表达式! !栈顶运算符!"
			%Hide% Set 后缀表达式
			Goto 括弧中运算符输出
		)
		Goto 读取中缀表达式
	)
	
	Rem 处理运算符。
	If "!字符!" == "-" (
		If !可能出现负数! == True (
			Rem “-”号前面没数字，补一个“0”避免后缀表达式运算错误。
			Set "后缀表达式=!后缀表达式! 0"
			%Hide% Set 后缀表达式
		)
	)
	!Stack! :IsEmpty 运算符
	If !ErrorLevel! Equ 0 (
		Rem 栈是空的，任何运算符优先级高于空栈，入栈。
		!Stack! :Push 运算符 字符
		Goto 读取中缀表达式
	) Else (
		:运算符优先级比对
		!Stack! :Pop 运算符 栈顶运算符
		If !ErrorLevel! Equ 0 (
			Set 优先级高=False
			Rem 一切运算优先级高于栈中的左括弧。
			If "!栈顶运算符!" == "(" Set 优先级高=True
			Rem 乘除法优先级高于加减法。
			If "!栈顶运算符!" == "+" (
				If "!字符!" == "*" Set 优先级高=True
				If "!字符!" == "/" Set 优先级高=True
			)
			If "!栈顶运算符!" == "-" (
				If "!字符!" == "*" Set 优先级高=True
				If "!字符!" == "/" Set 优先级高=True
			)
			If "!优先级高!" == "True" (
				Rem 当前运算优先级高于栈顶运算优先级，入栈。
				!Stack! :Push 运算符 栈顶运算符
				!Stack! :Push 运算符 字符
				Goto 读取中缀表达式
			) Else (
				Rem 当前运算优先级不高于栈顶运算优先级，栈顶的运算可以计算了。
				Set "后缀表达式=!后缀表达式! !栈顶运算符!"
				%Hide% Set 后缀表达式
				Rem 继续出栈，直到栈空或当前运算优先级高于栈顶运算。
				Goto 运算符优先级比对
			)
		) Else (
			Rem 栈已经清空，任何运算符优先级高于空栈，入栈。
			!Stack! :Push 运算符 字符
			Goto 读取中缀表达式
		)
		Echo 输入的表达式有误。
		Goto Loop
	)
	
	:中缀转后缀完成
	Rem 写入最后一个数字。
	Set "后缀表达式=!后缀表达式! !数字!"
	Set 数字=
	Rem 弹出栈中所有运算符。
	!Stack! :Pop 运算符 栈顶运算符
	:运算符弹出
		Set "后缀表达式=!后缀表达式! !栈顶运算符!"
		!Stack! :Pop 运算符 栈顶运算符
	If !ErrorLevel! Equ 0 Goto 运算符弹出
	%Hide% Set 后缀表达式
	
	Rem 开始计算结果。
	!Stack! :Clear 操作数
	Call :计算结果 !后缀表达式!
	Goto 计算完成
	:计算结果
		Set 字符=%1
		Set /A "IsNum=!字符!" 2>Nul
		If "!IsNum!" EQU "!字符!" (
			Rem 数字入栈。
			!Stack! :Push 操作数 字符
		) Else (
			Rem 遇到运算符，计算。
			Rem 从栈中弹出操作数，注意操作数2先出来。
			!Stack! :Pop 操作数 操作数2
			If !ErrorLevel! Neq 0 (
				Echo 输入的表达式有误。
				Goto Loop
			)
			!Stack! :Pop 操作数 操作数1
			If !ErrorLevel! Neq 0 (
				Echo 输入的表达式有误。
				Goto Loop
			)
			Rem 整数转为分数。
			If "!操作数1:/=!" Equ "!操作数1!" (
				Set "操作数1=!操作数1!/1"
			)
			If "!操作数2:/=!" Equ "!操作数2!" (
				Set "操作数2=!操作数2!/1"
			)
			Rem 进行运算。
			If "!字符!" Equ "*" (
				Rem 分子互乘、分母互乘。
				For /f "tokens=1,2 delims=/" %%a in ("!操作数1!") do (
					Set /A 当前结果分子=%%a
					Set /A 当前结果分母=%%b
				)
				For /f "tokens=1,2 delims=/" %%a in ("!操作数2!") do (
					Set /A 当前结果分子*=%%a
					Set /A 当前结果分母*=%%b
				)
			)
			If "!字符!" Equ "/" (
				Rem 除以一个数等于乘其倒数。
				For /f "tokens=1,2 delims=/" %%a in ("!操作数1!") do (
					Set /A 当前结果分子=%%a
					Set /A 当前结果分母=%%b
				)
				For /f "tokens=1,2 delims=/" %%a in ("!操作数2!") do (
					Set /A 当前结果分子*=%%b
					Set /A 当前结果分母*=%%a
				)
			)
			Set 加减法=False
			If "!字符!" Equ "+" Set 加减法=True
			If "!字符!" Equ "-" Set 加减法=True
			If "!加减法!" Equ "True" (
				Rem 母互乘子，并以为实，母相乘为法，实如法而一。
				For /f "tokens=1,2 delims=/" %%a in ("!操作数1!") do (
					Set /A 当前结果分子=%%a
					Set /A 当前结果分母=%%b
				)
				For /f "tokens=1,2 delims=/" %%a in ("!操作数2!") do (
					Set /A 当前结果分子=当前结果分子*%%b!字符!当前结果分母*%%a
					Set /A 当前结果分母*=%%b
				)
			)
			Rem 分数化简。
			Set /A 被除数=当前结果分子,除数=当前结果分母
			:求最大公约数
				If !除数! Equ 0 (
					Echo 除以0错误。
					Goto Loop
				)
				Set /A 余数=被除数%%除数
			If !余数! Neq 0 (
				Set /A 被除数=除数,除数=余数
				Goto 求最大公约数
			)
			Rem 结果约分。
			Set /A 当前结果分子/=除数,当前结果分母/=除数
			Set 当前结果=!当前结果分子!/!当前结果分母!
			%Hide% Echo ^(!操作数1!^)!字符!^(!操作数2!^)=!当前结果!
			!Stack! :Push 操作数 当前结果
		)
		Shift /1
		If "%1" Neq "" Goto 计算结果
	Goto :Eof
	
	:计算完成
	!Stack! :Pop 操作数 计算结果
	For /f "tokens=1,2 delims=/" %%a in ("!计算结果!") do (
		Set /A 结果分子=%%a,结果分母=%%b
		If !结果分母! Lss 0 Set /A 结果分子*=-1,结果分母*=-1
		If !结果分子! Equ 0 (
			Echo 结果：0
		) Else If !结果分母! Equ 1 (
			Rem 结果为非0整数。
			Echo 结果：!结果分子!
		) Else If !结果分子! Gtr !结果分母! (
			Rem 结果大于1。
			Set /A 商=结果分子/结果分母,余数=%%a%%结果分母
			Echo 结果：!结果分子!/!结果分母!=!商!…!余数!
		) Else (
			Rem 结果小于1。
			Echo 结果：!结果分子!/!结果分母!
		)
	)
Goto Loop
复制代码

Stack_LSS.BAT
计算测试（DEBUG模式开）

键入表达式>>> (3*3*3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=(3*3*3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=3*3*3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=*3*3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3
中缀表达式=3*3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=*3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3
后缀表达式= 3 3 *
中缀表达式=3/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=/2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3
后缀表达式= 3 3 * 3 *
中缀表达式=2)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=)/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 /
中缀表达式=/((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=((-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=(-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=-9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0
中缀表达式=9)/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=)/(11111*3*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 -
中缀表达式=/(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=(11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=11111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=1111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=111*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=11*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=1*3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=*3*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111
中缀表达式=3*(1-99998/99999)))
中缀表达式=*(1-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 *
中缀表达式=(1-99998/99999)))
中缀表达式=1-99998/99999)))
中缀表达式=-99998/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1
中缀表达式=99998/99999)))
中缀表达式=9998/99999)))
中缀表达式=998/99999)))
中缀表达式=98/99999)))
中缀表达式=8/99999)))
中缀表达式=/99999)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1 99998
中缀表达式=99999)))
中缀表达式=9999)))
中缀表达式=999)))
中缀表达式=99)))
中缀表达式=9)))
中缀表达式=)))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1 99998 99999
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1 99998 99999 /
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1 99998 99999 / -
中缀表达式=))
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1 99998 99999 / - *
中缀表达式=)
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1 99998 99999 / - * /
后缀表达式= 3 3 * 3 * 2 / 0 9 - 11111 3 * 1 99998 99999 / - * /  /
(3/1)*(3/1)=9/1
(9/1)*(3/1)=27/1
(27/1)/(2/1)=27/2
(0/1)-(9/1)=-9/1
(11111/1)*(3/1)=33333/1
(99998/1)/(99999/1)=99998/99999
(1/1)-(99998/99999)=1/99999
(33333/1)*(1/99999)=1/3
(-9/1)/(1/3)=-27/1
(27/2)/(-27/1)=1/-2
结果：-1/2
复制代码

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