Author 谭梓煊 (1853434)

Github UIKit版 SwiftUI版

[TOC]

使用UIKit和SwiftUI分别开发一个计算器应用程序。具体要求如下：

1. 使用UIKit开发计算器

   • 使用MVC架构进行计算器开发，代码中需要包括Model、View、Controller的部分

   • 使用AutoLayout，使得计算器能够在不同的iPhone和iPad上正常显示

   • 通过测试的设备(由小到大): iPod touch(7th), iPhone 8 SE, iPad(8th)

2. 使用SwiftUI开发计算器

   • 使用MVVM架构进行计算器开发

   • 计算器能够在不同的iPhone和iPad上正常显示

   • 通过测试的设备(由小到大): iPod touch(7th), iPhone 8 SE, iPad(8th)

3. 奖励部分（选做）

   • 计算器支持多步计算（需要支持运算符优先级、小括弧等）

   • 支持的运算符: 加&正+, 减&负-, 乘*, 除/, 乘方^, 取模%, 开根号√

   • 支持小括弧()

   • 支持运算符优先级

计算器的核心逻辑位于Core.swift文件中, 主要包括一个eval(_ : String) throws -> Double函数, 用于求解一个字符串表达式. 两个版本的计算器的核心求解器完全一样.

eval函数内部实现了经典的基于栈的表达式求解算法, 支持运算符优先级和小括号

使用了两个栈: 一个操作数栈opnd: [Double] + 一个操作符栈optr: [Optr]

• while 运算符栈不空

  • 每次从输入字符串中读取一个字符

  • 如果是数字, 则调用Scanner类的scanDouble方法解析一个数字, 读取指针后移

  • 否则是运算符, 首先调用dispatch函数判断运算符类型, 某些多义运算符, 如减号和负号, 根据前一个字符的类型来区别

    • 判断运算符栈顶的运算符和当前运算符的优先级 (通过查表法)

    • 如果当前运算符优先级较高: 将当前运算符压栈

    • 如果栈顶运算符优先级较高: 从操作数栈中弹出一或两个操作数, 从运算符栈中弹出一个运算符, 进行运算后压回

    • 否则: 从运算符栈中弹出一个运算符

• 则操作数栈所剩的数字为最终结果

为方便处理, 在算法开始时, 向运算符栈中和表达式末尾都添加一个=.

程序定义了三种错误, 分别为算术错误、语法错误和输入错误.

• 算数错误包括除以0, 对0取模, 对负数开根号等;

• 语法错误表示输入表达式中运算符的顺序不正确等;

• 输入错误表示输入表达式中有未知字符.

enum CalcError: Error {
    case ArithmeticError(detail: String)
    case SyntaxError(detail: String)
    case InputError(detail: String)
}

• UIKit 版的计算器 UI 完全使用 StoryBoard 绘制

• 每行button使用一个水平stackView包裹, 所有button行使用一个竖直stackView包裹, 最终与label并列.

• SwiftUI 版的计算器 UI 与 UIKit 版大体相同, 不同之处在于 SwiftUI 版完全使用代码定义, 在一些细节上比 UIKit 版更加精致

设备	表达式	结果
iPod touch(7th)
iPod touch(7th)
iPod touch(7th)
iPhone 12 Pro Max
iPhone 12 Pro Max
iPhone 12 Pro Max
iPad(8th)
iPad(8th)
iPad(8th)

设备	表达式	结果
iPod touch(7th)
iPod touch(7th)
iPod touch(7th)
iPhone SE(2nd)
iPhone SE(2nd)
iPhone SE(2nd)
iPhone 8 Plus
iPhone 8 Plus
iPhone 8 Plus