QT学习之计算器

网格布局初尝试，快速构建计算器

在这里插入图片描述
项目结构：

wident.h拖动建立界面，20个button，一个lineedit
布局好后整体网格布局调整，依次给每个案件输入文本，并改objectname方便后期辨识

为了在lineedit显示数字，转到槽，编辑点击事件，如显示“1”

void Widget::on_pushButton1_clicked()
{expression += "1";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}

QString expression定义在 wident.h文件，定义在类的头文件中，使得expression在类的所有成员函数中都可以直接访问。无论是数字按钮、操作符按钮的点击响应函数，还是计算结果的函数等，都能够方便地使用这个变量来存储和操作表达式

主要看计算部分：

int Widget::Priority(char ch)
{switch(ch){case '(':return 3;case '*':case '/':return 2;case '+':case '-':return 1;default:return 0;}
}

这个函数用于判断操作符的优先级。根据不同的操作符返回不同的优先级值
( 的优先级最高，* 和 / 次之，+ 和 - 最低

接下来，是计算输入的式子：

一、准备工作

创建两个栈：

s_num：用于存储数字。
s_opt：用于存储操作符。

将用户输入的表达式从 QString 转换为 char * 类型的数组 opt，以便后续处理
（因为代码中后续的表达式计算部分使用了一些传统的 C 风格字符串处理）

二、遍历表达式

数字处理：
当遍历到的字符是数字时，不断读取后续连续的数字字符，将其转换为整数。例如，遇到字符 “1” “2” “3”，将其识别为数字 123
将转换后的整数压入 s_num 栈中。

操作符处理：
如果遍历到的字符是操作符（如 “+” “-” “ * ” “/” 等）或括号：
首先判断s_opt栈是否为空，或者当前操作符的优先级高于s_opt栈顶操作符的优先级，或者遇到左括号 “ ( ” 且当前字符不是右括号 “ ) ”。
如果满足这些条件之一，则将当前操作符压入 s_opt 栈中。

如果遇到右括号 “)”，则不断从s_opt栈中弹出操作符并进行相应计算，直到遇到左括号 “(”，然后将左括号从s_opt栈中弹出。

如果当前操作符的优先级小于等于s_opt栈顶操作符的优先级，或者遇到右括号且s_opt栈顶不是左括号，或者表达式遍历结束且s_opt栈不为空，则从s_opt栈中弹出一个操作符进行计算。

三、计算过程
当从s_opt栈中弹出一个操作符时，根据操作符的类型进行相应的计算：
如果是 “+”，从s_num栈中 弹出两个数字（先弹出的作为第二个操作数，后弹出的作为第一个操作数），进行加法运算，并将结果压入s_num栈中。
如果是 “-”，进行减法运算，注意顺序与加法相反。
如果是 “*”，进行乘法运算。
如果是 “/”，进行除法运算，同样注意顺序。
重复上述过程，直到s_opt栈为空且表达式遍历结束。
四、得到结果
此时s_num栈中只剩下一个数字，即表达式的计算结果。
将这个结果转换为QString类型，并显示在主行编辑框中。同时清空用于存储表达式的字符串expression，为下一次计算做准备。

例子：1+2+(3/3+2)
在这里插入图片描述
以表达式 1 + 2 + (3 / 3 + 2) 为例，来详细解释算法的处理过程。

初始状态
表达式: 1 + 2 + (3 / 3 + 2)

s_num: 操作数栈，初始为空
s_opt: 操作符栈，初始为空
opt: 存储表达式的字符数组
i: 当前字符索引，初始为 0
tmp: 用于累积构建数字，初始为 0

遍历表达式

1、读取 ‘1’：
是数字，tmp = 1
下一个字符是空格或操作符，将 1 推入 s_num
s_num = [1]，tmp 重置为 0

2、读取 ‘+’：
是操作符，s_opt 为空，将 ‘+’ 推入 s_opt
s_opt = [‘+’]

3、读取 ‘2’：
是数字，tmp = 2
下一个字符是空格或操作符，将 2 推入 s_num
s_num = [1, 2]，tmp 重置为 0

4、读取 ‘+’：
是操作符，优先级与栈顶 ‘+’ 相同
进行计算：num1 = 2，num2 = 1，计算 1 + 2 = 3
将结果 3 推入 s_num
s_num = [3]
将新的 ‘+’ 推入 s_opt
s_opt = [‘+’]

5、读取 ‘(’：
是左括号，直接推入 s_opt
s_opt = [‘+’, ‘(’].

6、读取 ‘3’：
是数字，tmp = 3
下一个字符是空格或操作符，将 3 推入 s_num
s_num = [3, 3]，tmp 重置为 0

7、读取 ‘/’：
是操作符，s_opt 栈顶是 ‘(’，将 ‘/’ 推入 s_opt
s_opt = [‘+’, ‘(’, ‘/’].

8、读取 ‘3’：
是数字，tmp = 3
下一个字符是空格或操作符，将 3 推入 s_num。
s_num = [3, 3, 3]，tmp 重置为 0.

9、读取 ‘+’：
是操作符，s_opt 栈顶是 ‘/’，优先级较低
进行计算：num1 = 3，num2 = 3，计算 3 / 3 = 1
将结果 1 推入 s_num
s_num = [3, 1]
将 ‘+’ 推入 s_opt
s_opt = [‘+’, ‘(’, ‘+’].

10、读取 ‘2’：
是数字，tmp = 2
下一个字符是空格或操作符，将 2 推入 s_num
s_num = [3, 1, 2]，tmp 重置为 0.

11、读取 ‘)’：
处理括号，弹出并计算括号内表达式。
取出 num1 = 2，num2 = 1，计算 1 + 2 = 3
将结果 3 推入 s_num。
s_num = [3, 3]
弹出 ‘(’

12、结束计算：
s_opt 栈中还有 ‘+’
计算 num1 = 3，num2 = 3，计算 3 + 3 = 6
将结果 6 推入 s_num
s_num = [6]
最终结果
s_num 栈顶的值 6 即为最终结果

在这里插入图片描述

代码：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"Widget::Widget(QWidget *parent): QWidget(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);//this->setMaximumSize(200,280);//this->setMinimumSize(200,280);this->setWindowTitle("计算器");QFont f("仿宋",14);ui->mainlineEdit->setFont(f);//按钮放图片//QIcon con("");//ui->pushButton_del->setIcon(con);ui->pushButton_equal->setStyleSheet("background:orange");
}Widget::~Widget()
{delete ui;
}void Widget::on_pushButton1_clicked()
{expression += "1";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton2_clicked()
{expression += "2";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton3_clicked()
{expression += "3";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton4_clicked()
{expression += "4";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton5_clicked()
{expression += "5";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton6_clicked()
{expression += "6";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton7_clicked()
{expression += "7";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton8_clicked()
{expression += "8";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton9_clicked()
{expression += "9";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_sum_clicked()
{expression += "+";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_sub_clicked()
{expression += "-";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_mult_clicked()
{expression += "*";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_div_clicked()
{expression += "/";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_left_clicked()
{expression += "(";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_right_clicked()
{expression += ")";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton0_clicked()
{expression += "0";ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_clear_clicked()
{expression.clear();ui->mainlineEdit->clear();
}void Widget::on_pushButton_del_clicked()
{expression.chop(1);ui->mainlineEdit->setText(expression);
}void Widget::on_pushButton_equal_clicked()
{QStack<int> s_num, s_opt;char opt[128] = {0};int i = 0, tmp = 0, num1, num2;//把QString转换成char *QByteArray ba;ba.append(expression);   //把QString转换成QByteArraystrcpy(opt, ba.data());  //data可以把QByteArray转换成const char *while (opt[i] != '\0' || s_opt.empty() != true){if (opt[i] >= '0' && opt[i] <= '9'){tmp = tmp * 10 + opt[i] - '0';i++;if (opt[i] < '0' || opt[i] > '9'){s_num.push(tmp);tmp = 0;}}else           //操作符{if (s_opt.empty() == true || Priority(opt[i]) > Priority(s_opt.top()) ||(s_opt.top() == '(' && opt[i] != ')')){s_opt.push(opt[i]);i++;continue;}if (s_opt.top() == '(' && opt[i] == ')'){s_opt.pop();i++;continue;}if (Priority(opt[i]) <= Priority(s_opt.top()) || (opt[i] == ')' && s_opt.top() != '(') ||(opt[i] == '\0' && s_opt.empty() != true)){char ch = s_opt.top();s_opt.pop();/*减法和除法，先出栈的作为第二个参数   后缀表达式*/switch(ch){case '+':num1 = s_num.top();s_num.pop();num2 = s_num.top();s_num.pop();s_num.push(num1 + num2);break;case '-':num1 = s_num.top();s_num.pop();num2 = s_num.top();s_num.pop();s_num.push(num2 - num1);break;case '*':num1 = s_num.top();s_num.pop();num2 = s_num.top();s_num.pop();s_num.push(num1 * num2);break;case '/':num1 = s_num.top();s_num.pop();num2 = s_num.top();s_num.pop();s_num.push(num2 / num1);break;}}}}ui->mainlineEdit->setText(QString::number(s_num.top()));expression.clear();
}int Widget::Priority(char ch)
{switch(ch){case '(':return 3;case '*':case '/':return 2;case '+':case '-':return 1;default:return 0;}
}