// MathString.h: interface for the CMathString class.
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// MathString.h: interface for the CMathString class.

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//                   求算術表達式值的類
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//              湖南城市學院  信息與計算科學系  
//                        黃江峰
//                 jiangfenghuang@msn.com
//                 jiangfenghuang@163.net
//                       2003.4.5           
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// 功能：
//      求在字符串中的算術表達式的值，
//   
// 特點：
//      1.支持字符串中含有各種常用函數，如"7.5+sin(6*ln(8))/exp(5)"
//      2.具有很好的糾錯能力，能檢查出表達式中括號是否配對、庫函數是
//        否正確
//      3.運算過程中能檢查出各種異常，如除數為0、開方函數sqrt(x)中x<0
//        反余弦函數acos(x)中的x<-1或x>1等
//      4.為支持積分、求方程，算術表達式中可含有x，計算時將用類中的成
//        員變量xx代替 
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// 使用方法：
//      1. 定義一個CMathString 的對象，用要求的算術表達式將其初始化
//         如： char *s1="7.5+sin(6)/exp(5)";
//              char *s2="4*pow(x,2)+2*x+4";
//              CMathString  mathstr1(s1);
//              CMathString  mathstr2(s2);
//      2.調用checkString方法檢查表達式是否合法
//      3.如果是求積分或j解方程，調用setX(double x)設置表達式中x的值
//      4.調用stringToBolan()將算術表達式轉換為波蘭表達式
//      5.調用compvalue()對波蘭表達式進行計算，若返回值為0，則調
//        用getvalue()取得計算結果，否則可根據返回值判斷出錯地方
//
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//                支持的函數的編號及功能
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// 編號     函數         功能         調用的math.h庫函數     備注
//
//   1      abs(x)      取絕對值|x|    fabs(x)      
//   2      acos(x)     反余弦函數     acos(x)            -1<=x<=1
//   3      asin(x)     反正弦函數     asin(x)            -1<=x<=1
//   4      atan(x)     反正切函數     atan(x)
//   5      acot(x)     反余切函數     PI/2-atan(x)
//   6      cos(x)      余弦函數       cos(x)
//   7      cosh(x)     雙曲余弦函數   cosh(x)
//   8      cot(x)      余切函數       1/tan(x)            tan(x)!=0
//   9      exp(x)      e的x次方       exp(x)
//  10      floor(x)    ⊥x⊥          floor(x)   求不大于x的最大整數 
//  11      mod(x,y)     x%y           mod(x,y)             y!=0
//  12      ln(x)       取自然對數     log(x)               x>0
//  13      log(x)      取10的對數     log10(x)             x>0
//  14      pow(x,y)    x的y次方       pow(x,y)
//  15      sin(x)      正弦函數       sin(x)
//  16      sinh(x)     雙曲正弦函數   sinh(x)
//  17      sqrt(x)     對x開方        sqrt(x)            x>=0
//  18      tan(x)      正切函數       tan(x)
//  19      tanh(x)     雙曲正切函數   tanh(x)
//
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#if !defined(AFX_MATHSTRING_H__669187A1_784A_421F_B9EA_EAED6FA6D9AF__INCLUDED_)
#define AFX_MATHSTRING_H__669187A1_784A_421F_B9EA_EAED6FA6D9AF__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000

#define MAX    100    //表達式最長為100個字符

class CMathString  
{
public:
void Initial(char *str,double x);
	void Initial(char *s);
//成員變量	
	char string[MAX];     //存放算術表達式，長度為MAX=100
	double xx,             //存放積分或函數中的x
		result;            //算術表達式的值
    
	struct Bolan          //存放波蘭表達式的結構
	{
		int     flag;     //標識該節點是數值、運算符還是函數
		                  //0為數值，1為運算符，2為函數
		double  value;    //數值值
		char    oper;     //運算符 +,-,*,/,~(取反),(,)
		int     func;     //函數的編號，各函數編號及功能見開始部分
		
	};
	Bolan bolan[MAX];     //存放轉化后的波蘭表達式，長度為MAX=100
    
	CMathString();
	CMathString(char *s);  //構造函數，將算術表達式*s賦給string
	CMathString(char *s,double x);   //表達式中帶未知數的構造函數
	                                  //算術表達式*s賦給string，未知數x賦給xx
	                                  //用于積分表達式
//成員函數
	void setX(double x);     //設置成員變量xx的值
	int checkString(void);  //檢查輸入的表達式是否正確，包括括號是否
	                        //配對、庫函數是否正確，不檢查小數點、逗號
	                        //是否正確
	                        //若正確，將表達式中的大、中括號該成小括號
	                        //并在表達式尾加‘#’標識
	                        //若正確，返回值為1；否則返回0；
	                        //因積分表達式中有x，所以表達式中的x作為
	                        //字符處理
	
	int stringToBolan(void); //將算術表達式string轉化成波蘭表達式，
	                        //波蘭表達式放在bolan[]中
	int compvalue(void);  //計算波蘭表達式bolan[]的值
	                      //若計算中途沒有發生錯誤，則返回0，并將求得
	                      //的波蘭表達式值存入result
	                      //若計算中途發生錯誤（如除數為0），則
	double getvalue(void);   //返回計算得到的表達式值，
	                          
//內部功能函數
	int seekStr(char *str,int &i,char *s);
	   //檢查字符竄str的第i個位置開始的后面字符是否與字符竄s相匹配
	   //是的話將i=i+len(s),并返回1，否則返回0
	double stringToDigital(char *s);  //將數字字符串轉化成數值
                                      //返回值為字符串的數值

	virtual ~CMathString();


};

#endif // !defined(AFX_MATHSTRING_H__669187A1_784A_421F_B9EA_EAED6FA6D9AF__INCLUDED_)