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看看手機中的計算器，分為普通計算器和科學計算器

 自認腦袋不夠大，就實現一個普通版本的吧（支持正負數加減乘除等基本連續的運算，未提供括號功能）

看看圖示效果：

一、知識准備

1+1 = ?

正常來說，我們看到這個表達式都知道怎麼運算，知道運算結果

但計算機不一樣，計算機無法識別出這串表達式，它只能識別特定的規則：前綴表達式+ 1 1 或後綴表達式1 1 +

舉個栗子

(3 + 4) × 5 - 6 就是中綴表達式
- × + 3 4 5 6 前綴表達式
3 4 + 5 × 6 - 後綴表達式 

所以為了實現程序的自動運算，我們需要將輸入的數據轉化為前綴或後綴表達式

前綴、中綴、後綴表達式的概念以及相互轉換方法在這裡就不多說了，這篇博文 說得比較清楚了

所以，在這個計算器的實現中，采用了後綴表達式的實現方式，參考以上文章，重點關注這兩個算法：

與轉換為前綴表達式相似，遵循以下步驟：
(1) 初始化兩個棧：運算符棧S1和儲存中間結果的棧S2；
(2) 從左至右掃描中綴表達式；
(3) 遇到操作數時，將其壓入S2；
(4) 遇到運算符時，比較其與S1棧頂運算符的優先級：
(4-1) 如果S1為空，或棧頂運算符為左括號“(”，則直接將此運算符入棧；
(4-2) 否則，若優先級比棧頂運算符的高，也將運算符壓入S1（注意轉換為前綴表達式時是優先級較高或相同，而這裡則不包括相同的情況）；
(4-3) 否則，將S1棧頂的運算符彈出並壓入到S2中，再次轉到(4-1)與S1中新的棧頂運算符相比較；
(5) 遇到括號時：
(5-1) 如果是左括號“(”，則直接壓入S1；
(5-2) 如果是右括號“)”，則依次彈出S1棧頂的運算符，並壓入S2，直到遇到左括號為止，此時將這一對括號丟棄；
(6) 重復步驟(2)至(5)，直到表達式的最右邊；
(7) 將S1中剩余的運算符依次彈出並壓入S2；
(8) 依次彈出S2中的元素並輸出，結果的逆序即為中綴表達式對應的後綴表達式（轉換為前綴表達式時不用逆序）。

與前綴表達式類似，只是順序是從左至右：
從左至右掃描表達式，遇到數字時，將數字壓入堆棧，遇到運算符時，彈出棧頂的兩個數，用運算符對它們做相應的計算（次頂元素 op 棧頂元素），並將結果入棧；重復上述過程直到表達式最右端，最後運算得出的值即為表達式的結果。
例如後綴表達式“3 4 + 5 × 6 -”：
(1) 從左至右掃描，將3和4壓入堆棧；
(2) 遇到+運算符，因此彈出4和3（4為棧頂元素，3為次頂元素，注意與前綴表達式做比較），計算出3+4的值，得7，再將7入棧；
(3) 將5入棧；
(4) 接下來是×運算符，因此彈出5和7，計算出7×5=35，將35入棧；
(5) 將6入棧；
(6) 最後是-運算符，計算出35-6的值，即29，由此得出最終結果。

二、實現過程

第一步當然是搭建計算器的頁面結構，不是科學計算器，只提供了基本的運算功能，但也能即時地進行運算，顯示出完整的中綴表達式，運算後保存上一條運算記錄。

要先說一下：本來想實現小數點功能的，但小數點的存在讓數據存儲與數據顯示的實現有了壓力，實現過程實在腦大，索性先取消這個功能。 

1. 頁面結構：

  <h5>計算計算</h5>
  <!-- 計算器 -->
  <div class="calc-wrap">
    <div class="calc-in-out">
      <!-- 上一條運算記錄 -->
      <p class="calc-history" title=""></p>
      <!-- 輸入的數據 -->
      <p class="calc-in"></p>
      <!-- 輸出的運算結果 -->
      <p class="calc-out active"></p>
    </div>
    <table class="calc-operation">
      <thead></thead>
      <tbody>
        <tr>
          <td data-ac="cls" class="cls">C</td>
          <td data-ac="del">←</td>
          <td data-ac="sq">x<sup>2</sup></td>
          <td data-ac="mul">×</td>
        </tr>
        <tr>
          <td data-val="7">7</td>
          <td data-val="8">8</td>
          <td data-val="9">9</td>
          <td data-ac="div">÷</td>
        </tr>
        <tr>
          <td data-val="4">4</td>
          <td data-val="5">5</td>
          <td data-val="6">6</td>
          <td data-ac="plus">+</td>
        </tr>
        <tr>
          <td data-val="1">1</td>
          <td data-val="2">2</td>
          <td data-val="3">3</td>
          <td data-ac="minus">-</td>
        </tr>
          <td data-ac="per">%</td>
          <td data-val="0">0</td>
          <td data-ac="dot">.</td>
          <td data-ac="eq" class="eq">=</td>
      </tbody>
    </table>
  </div>

2. 結合一點樣式：

body {
  padding: 20px;
  font-family: Arial;
}

.calc-wrap {
  width: 300px;
  border: 1px solid #ddd;
  border-radius: 3px;
}


.calc-operation {
  width: 100%;
  border-collapse: collapse;
}

.calc-in-out {
  width: 100%;
  padding: 10px 20px;
  text-align: right;
  box-sizing: border-box;
  background-color: rgba(250, 250, 250, .9);
}
.calc-in-out p {
  overflow: hidden;
  margin: 5px;
  width: 100%;
}
.calc-history {
  margin-left: -20px;
  font-size: 18px;
  color: #bbb;
  border-bottom: 1px dotted #ddf;
  min-height: 23px;
}

.calc-in,
.calc-out {
  font-size: 20px;
  color: #888;
  line-height: 39px;
  min-height: 39px;
}

.calc-in {
  color: #888;
}
.calc-out {
  color: #ccc;
}

.calc-in.active,
.calc-out.active {
  font-size: 34px;
  color: #666;
}

.calc-operation td {
  padding: 10px;
  width: 25%;
  text-align: center;
  border: 1px solid #ddd;
  font-size: 26px;
  color: #888;
  cursor: pointer;
}

.calc-operation td:active {
  background-color: #ddd;
}

.calc-operation .cls {
  color: #ee8956;
}

這樣靜態的計算器就粗來了~~

3. JS邏輯

這部分就是重點了，一步步來說

首先是對計算器的監聽吧，也就是這個表格，可以使用事件委托的方式，在父級節點上監聽處理

    // 綁定事件
    bindEvent: function() {
      var that = this;

      that.$operation.on('click', function(e) {
        e = e || window.event;
        var elem = e.target || e.srcElement,
          val,
          action;

        if (elem.tagName === 'TD') {
          val = elem.getAttribute('data-val') || elem.getAttribute('data-ac');  

監聽數據，獲取到的只是頁面上的某個值/操作符，所以需要將數據存儲起來形成中綴，再由中綴轉換成後綴，最後通過後綴進行計算

    // 中綴表達式
    this.infix = [];
    // 後綴表達式
    this.suffix = [];
    // 後綴表達式運算結果集
    this.result = [];

按照算法步驟，實現出來，這裡沒有使用到括號，如果實際需要，可在相應位置修改判斷條件即可~

    // 中綴表達式轉後綴
    infix2Suffix: function() {
      var temp = [];
      this.suffix = [];

      for (var i = 0; i < this.infix.length; i++) {
        // 數值，直接壓入
        if (!this.isOp(this.infix[i])) {
          this.suffix.push(this.infix[i]);
        }
        else {
          if (!temp.length) {
            temp.push(this.infix[i]);
          }
          else {
            var opTop = temp[temp.length - 1];
            // 循環判斷運算符優先級，將運算符較高的壓入後綴表達式
            if (!this.priorHigher(opTop, this.infix[i])) {
              while (temp.length && !this.priorHigher(opTop, this.infix[i])) {
                this.suffix.push(temp.pop());
                opTop = temp[temp.length - 1];
              }
            }
              // 將當前運算符也壓入後綴表達式
            temp.push(this.infix[i]);
          }
        }
      }
      // 將剩余運算符號壓入
      while (temp.length) {
        this.suffix.push(temp.pop());
      }
    },

 // 後綴表達式計算
    calcSuffix: function() {
      this.result = [];

      for (var i = 0; i < this.suffix.length; i++) {
        // 數值，直接壓入結果集
        if (!this.isOp(this.suffix[i])) {
          this.result.push(this.suffix[i]);
        }
        // 運算符，從結果集中取出兩項進行運算，並將運算結果置入結果集合
        else {
          this.result.push(this.opCalc(this.result.pop(), this.suffix[i], this.result.pop()));
        }
      }
      // 此時結果集中只有一個值，即為結果
       return this.result[0];
    }

其實，在實現的時候會發現，中綴、後綴只是一個難點，更復雜的地方是整個計算器的狀態變化（或者說是數據變化）

在這個簡單的計算器中，就有數字（0-9）、運算符（+ - * /）、操作（清除 刪除）、預運算（百分號 平方）、小數點、即時運算等數據及操作

如果是科學計算器那就更復雜了，所以理清如何控制這些東西很關鍵，而其中最重要的就是中綴表達式的構建與存儲

 當連續點擊+號時，是不符合實際操作的，所以需要一個變量 lastVal 來記錄上一個值，隨著操作而更新，再通過判斷，防止程序出錯

在點擊=號之後，我們可以繼續使用這個結果進行運算，或者重新開始運算

　　　　// 構建中綴表達式
    buildInfix: function(val, type) {
      // 直接的點擊等於運算之後，
      if (this.calcDone) {
        this.calcDone = false;
        // 再點擊數字，則進行新的運算
        if (!this.isOp(val)) {
          this.resetData();
        }
        // 再點擊運算符，則使用當前的結果值繼續進行運算
        else {
          var re = this.result[0];
          this.resetData();
          this.infix.push(re);
        }

      }

      var newVal;
       ...

點擊刪除，是刪除一位數，不是直接地刪除一個數，然後更新中綴表達式的值

      // 刪除操作
      if (type === 'del') {
        newVal = this.infix.pop();
        // 刪除末尾一位數
        newVal = Math.floor(newVal / 10);
        if (newVal) {
          this.infix.push(newVal);
        }

        this.lastVal = this.infix[this.infix.length - 1];
        return this.infix;
      }  

而添加操作，要考慮的就更多了，比如連續的連續運算符、連續的數字、運算符+ - 接上數字表示正負數，小數點的連接存取等

      // 添加操作，首先得判斷運算符是否重復
      else if (type === 'add') {
        // 兩個連續的運算符
        if (this.isOp(val) && this.isOp(this.lastVal)) {
          return this.infix;
        }
        // 兩個連續的數字
        else if (!this.isOp(val) && !this.isOp(this.lastVal)) {
          newVal = this.lastVal * 10 + val;
          this.infix.pop();
          this.infix.push(this.lastVal = newVal);

          return this.infix;
        }
        // 首個數字正負數
        if (!this.isOp(val) && this.infix.length === 1 && (this.lastVal === '+' || this.lastVal === '-')) {
          newVal = this.lastVal === '+' ? val : 0 - val;
          this.infix.pop();
          this.infix.push(this.lastVal = newVal);

          return this.infix;
        }


        this.infix.push(this.lastVal = val);
        return this.infix;
      }

在很多次操作的時候，計算器都需要即時地進行運算，為簡化代碼，可以封裝成一個方法，在相應的位置調用即可

    // 即時得進行運算
    calculate: function(type) {
      this.infix2Suffix();
      var suffixRe = this.calcSuffix();

      if (suffixRe) {
        this.$out.text('=' + suffixRe)
          .attr('title', suffixRe)
          .removeClass('active');

        // 如果是直接顯示地進行等於運算
        if (type === 'eq') {
          this.$in.removeClass('active');
          this.$out.addClass('active');
          // 設置標記：當前已經顯示地進行計算
          this.calcDone = true;
          this.lastVal = suffixRe;
          // 設置歷史記錄
          var history = this.infix.join('') + ' = ' + suffixRe;
          this.$history.text(history).attr('title', history);
        }

      }
    },

剩下的就是點擊之後的處理過程了，也就是各種調用處理 傳遞數據->構建中綴處理數據->中綴轉後綴->後綴運算顯示

比如點擊了數字

    　　　　　　// 數字：0-9
          if (!isNaN(parseInt(val, 10))) {
            // 構建中綴表達式並顯示
            var infixRe = that.buildInfix(parseInt(val, 10), 'add');
            that.$in.text(infixRe.join('')).addClass('active');

            that.calculate();

            return;
          }

又比如幾個預運算，其實長得也差不多

       // 預運算：百分比、小數點、平方
          else if (['per', 'dot', 'sq'].indexOf(action) !== -1) {
            if (!that.infix.length || that.isOp(that.lastVal)) {
              return;
            }

            if (action === 'per') {
              that.lastVal /= 100;
            } else if (action === 'sq') {
              that.lastVal *= that.lastVal;
            } else if (action === 'dot') {
              // that.curDot = true;
            }

            // 重新構建中綴表達式
            var infixRe = that.buildInfix(that.lastVal, 'change');
            that.$in.text(infixRe.join('')).addClass('active');

            that.calculate();
          }

以上就是這個簡單計算器的實現步驟了，變化太多還不敢保證不會出錯

基本邏輯如此，如果要加上小數點運算、括號運算、正余弦等科學計算器的功能，還是自己去實現吧。。腦大啊。。 

$(function() {

  function Calculator($dom) {
    this.$dom = $($dom);
    // 歷史運算
    this.$history = this.$dom.find('.calc-history');
    // 輸入區
    this.$in = this.$dom.find('.calc-in');
    // 輸出區
    this.$out = this.$dom.find('.calc-out');
    this.$operation = this.$dom.find('.calc-operation');

    // 運算符映射
    this.op = {
      'plus': '+',
      'minus': '-',
      'mul': '*',
      'div': '/'
    };
    this.opArr = ['+', '-', '*', '/'];

    // 中綴表達式
    this.infix = [];
    // 後綴表達式
    this.suffix = [];
    // 後綴表達式運算結果集
    this.result = [];
    // 存儲最近的值
    this.lastVal = 0;
    // 當前已經計算等於完成
    this.calcDone = false;
    // 當前正在進行小數點點（.）相關值的修正
    this.curDot = false;

    this.init();
  }

  Calculator.prototype = {
    constructor: Calculator,
    // 初始化
    init: function() {
      this.bindEvent();
    },
    // 綁定事件
    bindEvent: function() {
      var that = this;

      that.$operation.on('click', function(e) {
        e = e || window.event;
        var elem = e.target || e.srcElement,
          val,
          action;

        if (elem.tagName === 'TD') {
          val = elem.getAttribute('data-val') || elem.getAttribute('data-ac');
          // 數字：0-9
          if (!isNaN(parseInt(val, 10))) {
            // 構建中綴表達式並顯示
            var infixRe = that.buildInfix(parseInt(val, 10), 'add');
            that.$in.text(infixRe.join('')).addClass('active');

            that.calculate();

            return;
          }

          action = val;

          // 操作：清除、刪除、計算等於
          if (['cls', 'del', 'eq'].indexOf(action) !== -1) {
            if (!that.infix.length) {
              return;
            }

            // 清空數據
            if (action === 'cls' || (action === 'del' && that.calcDone)) {
              that.$in.text('');
              that.$out.text('');

              that.resetData();
            }
            // 清除
            else if (action === 'del') {
              // 重新構建中綴表達式
              var infixRe = that.buildInfix(that.op[action], 'del');
              that.$in.text(infixRe.join('')).addClass('active');

              that.calculate();

            }
            // 等於
            else if (action === 'eq') {
              that.calculate('eq');

            }
          }
          // 預運算：百分比、小數點、平方
          else if (['per', 'dot', 'sq'].indexOf(action) !== -1) {
            if (!that.infix.length || that.isOp(that.lastVal)) {
              return;
            }

            if (action === 'per') {
              that.lastVal /= 100;
            } else if (action === 'sq') {
              that.lastVal *= that.lastVal;
            } else if (action === 'dot') {
              // that.curDot = true;
            }

            // 重新構建中綴表達式
            var infixRe = that.buildInfix(that.lastVal, 'change');
            that.$in.text(infixRe.join('')).addClass('active');

            that.calculate();
          }
          // 運算符：+ - * /
          else if (that.isOp(that.op[action])) {
            if (!that.infix.length && (that.op[action] === '*' || that.op[action] === '/')) {
              return;
            }

            var infixRe = that.buildInfix(that.op[action], 'add');
            that.$in.text(infixRe.join('')).addClass('active');
          }
        }
      });
    },

    resetData: function() {
      this.infix = [];
      this.suffix = [];
      this.result = [];
      this.lastVal = 0;
      this.curDot = false;
    },

    // 構建中綴表達式
    buildInfix: function(val, type) {
      // 直接的點擊等於運算之後，
      if (this.calcDone) {
        this.calcDone = false;
        // 再點擊數字，則進行新的運算
        if (!this.isOp(val)) {
          this.resetData();
        }
        // 再點擊運算符，則使用當前的結果值繼續進行運算
        else {
          var re = this.result[0];
          this.resetData();
          this.infix.push(re);
        }

      }

      var newVal;

      // 刪除操作
      if (type === 'del') {
        newVal = this.infix.pop();
        // 刪除末尾一位數
        newVal = Math.floor(newVal / 10);
        if (newVal) {
          this.infix.push(newVal);
        }

        this.lastVal = this.infix[this.infix.length - 1];
        return this.infix;
      }
      // 添加操作，首先得判斷運算符是否重復
      else if (type === 'add') {
        // 兩個連續的運算符
        if (this.isOp(val) && this.isOp(this.lastVal)) {
          return this.infix;
        }
        // 兩個連續的數字
        else if (!this.isOp(val) && !this.isOp(this.lastVal)) {
          newVal = this.lastVal * 10 + val;
          this.infix.pop();
          this.infix.push(this.lastVal = newVal);

          return this.infix;
        }
        // 首個數字正負數
        if (!this.isOp(val) && this.infix.length === 1 && (this.lastVal === '+' || this.lastVal === '-')) {
          newVal = this.lastVal === '+' ? val : 0 - val;
          this.infix.pop();
          this.infix.push(this.lastVal = newVal);

          return this.infix;
        }

      // TODO: 小數點運算
      //   if (this.isOp(val)) {
      //     this.curDot = false;
      //   }

      //   // 小數點
      //   if (this.curDot) {
      //     var dotLen = 0;
      //     newVal = this.infix.pop();
      //     dotLen = newVal.toString().split('.');
      //     dotLen = dotLen[1] ? dotLen[1].length : 0;

      //     newVal += val / Math.pow(10, dotLen + 1);
      //     // 修正小數點運算精確值
      //     newVal = parseFloat(newVal.toFixed(dotLen + 1));

      //     this.infix.push(this.lastVal = newVal);
      //     return this.infix;
      //   }

        this.infix.push(this.lastVal = val);
        return this.infix;
      }

      // 更改操作，比如%的預運算
      else if (type === 'change') {
        this.infix.pop();
        this.infix.push(this.lastVal = val);

        return this.infix;
      }

    },
    // 判斷是否為運算符
    isOp: function(op) {
      return op && this.opArr.indexOf(op) !== -1;
    },
    // 判斷運算符優先級
    priorHigher: function(a, b) {
      return (a === '+' || a === '-') && (b === '*' || b === '/');
    },
    // 進行運算符的運算
    opCalc: function(b, op, a) {
      return op === '+'
        ? a + b
        : op === '-'
        ? a - b
        : op === '*'
        ? a * b
        : op === '/'
        ? a / b
        : 0;
    },
    // 即時得進行運算
    calculate: function(type) {
      this.infix2Suffix();
      var suffixRe = this.calcSuffix();

      if (suffixRe) {
        this.$out.text('=' + suffixRe)
          .attr('title', suffixRe)
          .removeClass('active');

        // 如果是直接顯示地進行等於運算
        if (type === 'eq') {
          this.$in.removeClass('active');
          this.$out.addClass('active');
          // 設置標記：當前已經顯示地進行計算
          this.calcDone = true;
          this.lastVal = suffixRe;
          // 設置歷史記錄
          var history = this.infix.join('') + ' = ' + suffixRe;
          this.$history.text(history).attr('title', history);
        }

      }
    },

    // 中綴表達式轉後綴
    infix2Suffix: function() {
      var temp = [];
      this.suffix = [];

      for (var i = 0; i < this.infix.length; i++) {
        // 數值，直接壓入
        if (!this.isOp(this.infix[i])) {
          this.suffix.push(this.infix[i]);
        }
        else {
          if (!temp.length) {
            temp.push(this.infix[i]);
          }
          else {
            var opTop = temp[temp.length - 1];
            // 循環判斷運算符優先級，將運算符較高的壓入後綴表達式
            if (!this.priorHigher(opTop, this.infix[i])) {
              while (temp.length && !this.priorHigher(opTop, this.infix[i])) {
                this.suffix.push(temp.pop());
                opTop = temp[temp.length - 1];
              }
            }
              // 將當前運算符也壓入後綴表達式
            temp.push(this.infix[i]);
          }
        }
      }
      // 將剩余運算符號壓入
      while (temp.length) {
        this.suffix.push(temp.pop());
      }
    },

    // 後綴表達式計算
    calcSuffix: function() {
      this.result = [];

      for (var i = 0; i < this.suffix.length; i++) {
        // 數值，直接壓入結果集
        if (!this.isOp(this.suffix[i])) {
          this.result.push(this.suffix[i]);
        }
        // 運算符，從結果集中取出兩項進行運算，並將運算結果置入結果集合
        else {
          this.result.push(this.opCalc(this.result.pop(), this.suffix[i], this.result.pop()));
        }
      }
      // 此時結果集中只有一個值，即為結果
       return this.result[0];
    }
  };

  new Calculator('.calc-wrap');
});

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持。