程序综合设计实践 ：QT实现计算器

程序综合设计实践 ：用QT实现简易计算器及贷款计算

1，项目概述

该项目目标是设计开发一个支持连续计算的包括括号( )，求余%四则运算+ - * /的计算器 Calculator 以及贷款计算功能 Mortgage。

  本程序为本人初学一周QT所作，才疏学亦浅，程序中绝对有意想不到的蜜汁bug（逃）欢迎大家评论区交流丫。

  项目下载地址

通过单击按钮，输入并完成如4+5.21+6或 5*(8+16)-2 类似的连续计算，并将运算结果显示在输出文本框 lineEdit 中，计算的式子移至上方的 label 中。

  支持负数，小数运算，并且精度为小数点后五位。支持简单的错误性检验。 CE 清空 Del 后退 More 切换至贷款计算。两个界面，贷款计算界面不做过多赘述。

2，设计步骤 （以下只举例 Calculator 界面）

界面设计部分

界面设计部分如图由

label （显示计算的式子）

lineedit （显示结果或者当前输入的式子）

以及各个按钮组成。

创建按钮的时候因为数目有点多，所以我们可以用数组保存创建的按钮 指针 ,后面就可以直接用 索引 对按钮进行操控。

QT支持用 css 渲染元素。如label->setStyleSheet("font-size:12px;color:grey;border-bottom:1px solid #f1f1f1;border-radius:5px;text-align:right;");

    //from widget.cpp

    setFixedSize(400,450);  //固定窗口大小
    setWindowIcon(QIcon(":/icon.png")); //设置icon

    QLineEdit* lineedit = new QLineEdit(this);      //创建 lineedit 对象
    lineedit->setSizePolicy(QSizePolicy::Expanding, QSizePolicy::Expanding);    //将该对象设为宽高可扩展
    QLabel* label = new QLabel(this);
    label->setText("请在下方输入要计算的式子...");  //设置文本内容
    QString btnstr[22] = {"(", ")", "%", "CE", "Del",
                        "7", "8", "9", "+", "-",
                        "4", "5", "6", "*", "/",
                        "1", "2", "3", "More", "=",
                        "0", "."
                       };
    auto that = this;
    QPushButton* btn[22];   //创建22个按钮并用数组储存，并且绑定相应的槽函数。方便后面布局（偷懒
    for(int i=0; i<22; i++){
        btn[i] = new QPushButton(that);
        btn[i]->setText(btnstr[i]);
        btn[i]->setSizePolicy(QSizePolicy::Expanding, QSizePolicy::Expanding);
        connect(btn[i],&QPushButton::clicked,that,[=](){
            that->input(btnstr[i], lineedit, label);
        });
    }

    //设置样式，美化
    btn[4]->setStyleSheet("color:red;");
    btn[18]->setStyleSheet("color:yellow;");
    int cyellow[9] = {0,1,2,3,8,9,13,14};
    for(int i=0; i<9; i++)  btn[cyellow[i]]->setStyleSheet("color:#38d6d5;");
    lineedit->setStyleSheet("color:#333;font-size:21px;font-weight:bolder;border:1px dashed #f1f1f1;border-radius:5px;text-align:right;");
    label->setStyleSheet("font-size:12px;color:grey;border-bottom:1px solid #f1f1f1;border-radius:5px;text-align:right;");
    lineedit->setAlignment( Qt::AlignRight);
    label->setAlignment( Qt::AlignRight);
    setStyleSheet("QPushButton {font-size:20px;font-weight:bold;color:ligrhtgrey;background-color: rgba(255, 255, 255, 0%);border:1px solid grey;border-radius:5px;} QPushButton:hover, QLabel:hover {font-size:25px;} Widget {background:qlineargradient(spread:pad,y1:1,y2:0,stop:0 #79f4f3,stop:1 #f8fefe);}");
    setWindowTitle("Calculator");

    //设置布局
    QGridLayout* computelayout = new QGridLayout(this);
    computelayout->addWidget(label, 0, 0, 1, 5);
    computelayout->addWidget(lineedit, 1, 0, 1, 5);
    computelayout->addWidget(btn[0], 2, 0, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[1], 2, 1, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[2], 2, 2, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[3], 2, 3, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[4], 2, 4, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[5], 3, 0, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[6], 3, 1, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[7], 3, 2, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[8], 3, 3, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[9], 3, 4, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[10], 4, 0, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[11], 4, 1, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[12], 4, 2, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[13], 4, 3, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[14], 4, 4, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[15], 5, 0, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[16], 5, 1, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[17], 5, 2, 1, 1);
    computelayout->addWidget(btn[18], 5, 3, 2, 1);
    computelayout->addWidget(btn[19], 5, 4, 2, 1);
    computelayout->addWidget(btn[20], 6, 0, 1, 2);
    computelayout->addWidget(btn[21], 6, 2, 1, 1);

逻辑设计部分

首先先将每个按钮都绑定对应的 槽函数

    //from widget.cpp

    for(int i=0; i<22; i++){
        btn[i] = new QPushButton(that);
        btn[i]->setText(btnstr[i]);
        btn[i]->setSizePolicy(QSizePolicy::Expanding, QSizePolicy::Expanding);
        connect(btn[i],&QPushButton::clicked,that,[=](){         //这里
            that->input(btnstr[i], lineedit, label);
        });
    }

用户按下 = 按钮后，利用按钮的信号和槽调用 input() 函数

    //from widget.cpp

    void Widget::input(QString word, QLineEdit* lineedit, QLabel* label)
    {
        if(word == "="){
            if(linetxt == "")   label->setText("不能为空哦...");         // 首先判断表达式是否合法
            else    compute(lineedit, label);                           //合法，跳转到计算函数
        }
        else if (word == "More") {              //切换贷款计算界面
            this->hide();
            emit calchangewindow();
        }
        else if (word == "CE") {                //清空
            linetxt = "";
            labeltxt = "";
            label->setText("");
            lineedit->setText(linetxt);
        }
        else if (word == "Del") {               //后退
            QString tmp = "";
            for (int i=0; i < linetxt.length()-1; i++)
                tmp += linetxt[i];
            linetxt = tmp;
            lineedit->setText(linetxt);
        }
        else {
            linetxt+=word;                         //输入为字符
            lineedit->setText(linetxt);
        }
    }

计算时我们需要先将 中缀表达式 转化为 后缀表达式。

中缀表达式就是我们日常生活中正常使用的那种形如：a+b*c

后缀表达式就是形如abc*+，操作符在数字后面；

为什么有后缀表达式呢？

因为中缀表达式便于人们的理解与计算

但是后缀表达式更方便计算机的运算（如二叉树、堆栈的方法计算）

因此在读取一个中缀表达式后，我们得办法将他转化为后缀表达式。

那么怎么转化为后缀表达式呢？

我们可以用这种方法将中缀表达式转化为后缀表达式。

以下是节选自项目 backans.cpp 的实现将中缀表达式转化后缀表达式的函数

    //from backans.cpp

    string getback(string str)//获取后缀表达式的函数
    {
        char* middle = new char[100];
        char* tmp = middle;
        char* isFirst = tmp;
        for (int i=0; i<str.length(); i++) {
            *tmp = str[i];                                    //将 middle 所指向的字符串内容赋值为传入的 str ，同时保持 middle 指向首地址不变
            tmp++;
        }
        char* back = new char[100];             //同上
        char* backend = back;
        stack<char> s;
        s.push('#');
        while (*middle)
        {
            if( ((middle == isFirst)&& *middle == '-' && Number(*(middle+1))) || ( *(middle-1) == '(' && *middle == '-' && Number(*(middle+1))) || Number(*middle))
            {
                *back = *middle;                                       //判断是否为负数
                back++, middle++;
            }
            else
            {
                if (Number(*(back - 1)))    *back++ = ' ';     //如果前一位是数字的话添加空格 用以区分

                if (*middle == ')')//如果右括号的话，输出所有操作符直到遇到左括号，并抛弃相对应的一堆括号
                {
                    while (s.top() != '(' && s.top() != '#')
                    {
                        *back = s.top();
                        s.pop();
                        back++;
                            *back++ = ' ';
                    }
                    middle++;
                    s.pop();//抛弃左括号
                }
                else if (*middle == '(')//遇到左括号，则进入栈
                {
                    s.push(*middle); middle++;
                }
                else if (priority(*middle) > priority(s.top()))//如果栈内的操作符优先级高于栈外的优先级，则入栈
                {
                    s.push(*middle); middle++;
                }
                else if (priority(*middle) <= priority(s.top()))
                                                        //如果栈内的操作符优先级低于或等于栈外的优先级，输出栈内的符号，并入栈栈外的符号
                {
                    while (priority(*middle) <= priority(s.top()) && s.top() != '#') {
                        *back = s.top();
                        back++;                                                                 //直到栈内的操作符为空 或者 低于栈外的优先级
                        s.pop();
                            *back++ = ' ';
                    }
                    s.push(*middle);
                    middle++;
                }
            }
        }
        while (isOpe(s.top()))//中缀表达式遍历完成，但是=栈中还有符号存在，一一出栈输出
        {
            if (Number(*(back - 1)))    *back++ = ' ';
            *back = s.top();
            qDebug("%c",*back);
            s.pop();
            if(s.top() != '#'){
                back++;
                *back++ = ' ';
            }
        }
        string tmpresult = "";                      //后面这些由于某些蜜汁bug而做出的一些处理。。。请无视充满了妥协
        string result = "";
        int address = 0;
        for (;backend<=back;backend++)
            tmpresult += *backend;
        while(Number(tmpresult[address]) || isOpe(tmpresult[address]) || tmpresult[address] == ' ')
            result += tmpresult[address++];

        return result;
    }

转化为后缀表达式后怎么计算结果呢？

我们可以用这种方法将后缀表达式求值。

然后将结果打印至 lineEdit 即完成计算啦！

以下是节选自项目 backans.cpp 的实现计算后缀表达式的函数

    //from backans.cpp

    long double backans::result(string str)
    {
        string back = getback(str);
        stack<long double> s;
        for (int i=0; i<back.length(); ) {
            if(!isOpe(back[i]) || (back[i] == '-' && Number(back[i+1]) )){                      //将数字依次入栈
                s.push(turnnum(back, i));
                while (back[i] != ' ')
                    i++;
                i++;
            }
            else {
                long double a = s.top();
                s.pop();
                long double b = s.top();
                s.pop();
                s.push(Cauculate(back[i], b, a));//遇到符号时，取栈顶的第二个数和第一个数求解，并入栈
                i+=2;
            }
        }
        while (s.size() >= 2)//最终栈内存在的数大于2时，继续计算，直到只剩下一个数
        {
            long double a = s.top();
            s.pop();
            long double b = s.top();
            s.pop();
            s.push(Cauculate(back[back.length()-1], b, a));
        }
        //返回这个数字，既是最终结果
        return s.top();
    }

以上就是全部内容啦，希望能帮到您嘿嘿