Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

Синтаксический анализ - C++

Восстановить пароль Регистрация
 
 
Рейтинг: Рейтинг темы: голосов - 24, средняя оценка - 4.79
CEBEP
105 / 105 / 9
Регистрация: 21.03.2010
Сообщений: 437
12.06.2011, 18:52     Синтаксический анализ #1
Много кто берётся но мало кто доводит до конца эту тему... Я написал класс Expression смысл которого сводится к тому, чтобы вычислить значение математического выражения переданного в виде string либо сишной строки. В строке можно использовать переменные x и y, так же определены константы pi и e. Расчёт всегда производится в два этапа: 1. разбор строки 2. Расчёт значения.

Интерфейс:
Определены конструкторы получающие сишную строку или строку string, определена функция rebild для тех же аргументов разбирающая новую строку.
isExp - статическая функция возвращающая true если переданная строка - математическое выражение. иначе false.
calculate принимает значения x и y, если они не переданы но есть в выражении - считает их нулями.

Комментарии по производительности:
Ясно, что нет особого смысла оптимизировать такой класс для одноразового расчёта. Довольно быстро (сопоставимо со скоростью заранее откомпилированного выражения) работает calculate, но не изучал детально во сколько раз там расхождение, установил только что время будет в одном порядке с временем расчёта скомпилированного выражения.
Разбор самой строки происходит довольно быстро по тому как не объектно ориентированный.

Как-то вечером я с помощью этого анализатора написал простенькую чертилку поверхностей... Отрабатывала 9000 вычислений в лёт

Одним файлом:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
 
#pragma once
class Expression
{
 
private:
 
    struct sintElem {
        char lexeme;
        double number;
    };
 
    double * numArray;
 
    sintElem* walkthroughArray;/*Массив в котором хранятся результаты предразбора строки.
                               Признаком конца такого массива является walkthroughArray[i].lexeme == 127*/
    sintElem* start;/*Хранит ссылку на первый элемент массива walkthroughArray 
                        чтобы восстановить её после исполнения вычислительной части*/
 
    int     serch_err   (             );
 
 
    //Функции конструктора. Подробные коментарии указаны в теле функций.
    /*Функции хранящиеся в файле ArifmometrSortSigment. 
    Комплекс функций необходим для сортировки в польскую нотацию*/
    void      sortPoland    (sintElem*              );
    void      recursionMain (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionPlus (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionMult (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionPow  (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionUnary(sintElem*,short&,short&);
    /*Функции хранящиеся в файле ArifmometrPreparationSigment.
    Комплекс функция необходимых для полготовки строки к сортировке в польскую нотацию*/
    void      sintAdaptation   (char*                  );
    double    setPoint         (double, short          );
    char*     addMultEndZeroes (char*                  );
    sintElem* setArray         (char*                  );
    static void addCode        (char*                  );
 
    static bool isNumber(char);
    static bool isLetter(char);
 
public:
    
    Expression();
    Expression(const Expression&);
    Expression(char*);
    Expression(const std::string&);
    void rebild(const std::string&);
    void rebild(const char*);
 
    ~Expression(void);
    
    static bool isExp(const std::string&);
    static bool isExp(const char*);
 
//Функции выдающие результат вычисления
    double calculate ();
    double calculate (double);
    double calculate (double,double);
 
};
 
 
Expression::Expression()
    : walkthroughArray(0)
    , numArray(0)
{
    rebild("0");
}
Expression::Expression(char* expression)
    : walkthroughArray(0)
    , numArray(0)
{
    rebild(expression);
}
Expression::Expression(const std::string& expression)
    : walkthroughArray(0)
    , numArray(0)
{
    rebild(expression.c_str());
}
Expression::Expression(const Expression& copy)
{
    size_t sizeOfArr = 0;
    while(copy.walkthroughArray[sizeOfArr].lexeme != 127)
        ++sizeOfArr;
    walkthroughArray = new sintElem [sizeOfArr + 1];
    for(size_t i = 0; i != sizeOfArr; ++i)
        walkthroughArray[i] = copy.walkthroughArray[i];
    walkthroughArray[sizeOfArr].lexeme = 127;
    
    size_t i = 0,
           numbersCount = 0;
    while(walkthroughArray[i].lexeme != 127){
        if(walkthroughArray[i].lexeme == 'x' || walkthroughArray[i].lexeme == 'y' || !walkthroughArray[i].lexeme)
            ++numbersCount;
        ++i;
    }
    numArray = new double[numbersCount + 1];
}
Expression::~Expression(void)
{
    delete[]walkthroughArray;
    delete[]numArray;
}
double Expression::calculate(){
    return calculate(0,0);
}
double Expression::calculate(double x){
    return calculate(x,0);
}
double Expression::calculate(double x, double y){
    start = walkthroughArray;
    while((*walkthroughArray).lexeme != 127){
        switch ((*walkthroughArray).lexeme){
            case 0:
                *++numArray = (*walkthroughArray).number;
                break;
            case '+':/*Существует мнение что комутативные операции 
                        могут выполнятся на разных платформах в разном 
                        порядке поэтому дикримент перенесен в левую часть равенства*/
                *(numArray-- - 1) += *numArray;
                break;
            case '*':
                *(numArray-- - 1) *= *numArray;
                break;
            case '-':
                *(numArray-- - 1) -= *numArray;
                break;
            case '%':
                *numArray *= -1;
                break;
            case '/':
                *(numArray-- - 1) /= *numArray;
                break;
            case '^':case -121:
                *(numArray-- - 1) = pow(*(numArray-1),*numArray);
                break;
            case 'x':
                *++numArray = x;
                break;
            case 'y':
                *++numArray = y;
                break;
            case -128:
                *numArray = sin(*numArray);
                break;
            case -127:
                *numArray = cos(*numArray);
                break;
            case -126:
                *numArray = tan(*numArray);
                break;
            case -125:
                *numArray = 1 / tan(*numArray);
                break;
            case -124:
                *(numArray-- - 1) = log(*(numArray-1))/log(*numArray);
                break;
            case -123:
                *numArray = log10(*numArray);
                break;
            case -122:
                *numArray = log(*numArray);
                break;
            case -120:
                *numArray = pow(*numArray,0.5);
                break;
            case -119:
                *numArray *= *numArray;
                break;
            case -118:
                *numArray *= *numArray>0?1:-1;
                break;
            case -117:
                *numArray = asin(*numArray);
                break;
            case -116:
                *numArray = acos(*numArray);
                break;
            case -115:
                *numArray = atan(*numArray);
                break;
            case -114:
                *numArray = atan(1 / *numArray);
                break;
            case -113:
                *numArray = sinh(*numArray);
                break;
            case -112:
                *numArray = cosh(*numArray);
                break;
        }
        //std::cout << *numArray << '\n';
        ++walkthroughArray;
    }
    --numArray;
    walkthroughArray = start;
    return numArray[1];
}
void Expression::rebild(const std::string& st)
{
    rebild(st.c_str());
}
void Expression::rebild(const char* expression)
{
    delete[]walkthroughArray;
    delete[]numArray;
    //Переписываем содежимое строки expression в sourseString
    int len = strlen(expression);
    char* sourseString = new char[len *3];//Выражение, как правило, не длинное а нам пригодится память вовремя разбора. к тому же она будет очищена сразу после создания объекта
    for (int i = 0, j = 0; i < len; ++i)
        sourseString[j++] = expression[i];
    sourseString[len] = 0;
 
    sintAdaptation(sourseString);//Делает строку регистронезависимой, удаляет пробелы/'\t'/'\n', приводит скобочки к однообразию
    addCode(sourseString);//Заменяет ссылки на функции символами от -128 для удобства дальнейшего анализа
    addMultEndZeroes(sourseString);//Добавляет * и 0 для реализации унарного минуса. Функции объеденены по историческим причинам.
        
    sortPoland(setArray(sourseString));/*При вызове преобразует строку в массив sintElem и высылает его для 
                                       сортировки в польскую нотацию*/
    
    short i = 0,
          numbersCount = 0;
    while(walkthroughArray[i].lexeme != 127){
        if(walkthroughArray[i].lexeme == 'x' || walkthroughArray[i].lexeme == 'y' || !walkthroughArray[i].lexeme)
            ++numbersCount;//Посчитать максимально возможное количество чисел в стеке(тоесть все числа вобще)
        ++i;
    }
    numArray = new double[numbersCount + 1];//1 лишний элемент нужен для оптимизации алгаритма вычисления
    //std::cout << "объект создан.\n";
}
 
short strlen(char* st){
/*Так как функция из библиотеки выдаёт ворнинг я её переписал*/
    char* len = st;
    while (*len) ++len;
    return len - st;
}
void Expression::sintAdaptation (char* st){
    int i = -1, j = 0;
    while(st[++i])
        if(st[i] >= 'A' && st[i] <= 'Z')
            st[i] -= 'A' - 'a';
        else if(st[i] == '{' || st[i] == '[')
            st[i] = '(';
        else if(st[i] == '}' || st[i] == ']')
            st[i] = ')';
    i = 0;
    while(st[i - 1])
    {
        while(st[i] && ( st[i] == ' ' || st[i] == '\n' || st[i] == '\t'))
            ++i;
        st[j] = st[i];
        ++j;
        ++i;
    }
    i = j = 0;
    while(st[i - 1])
    {
        while(st[i] && st[i] == '+' && ( !i || st[i - 1] != ')' && !isNumber(st[i - 1]) ) )
            ++i;
        st[j] = st[i];
        ++j;
        ++i;
    }
}
void Expression::addCode (char* st)
/*Заменяет ссылки на функции символами от -128 для удобства дальнейшего анализа
    sin    == -128 'А'
    cos    == -127 'Б'
    tg     == -126 'В'
    ctg    == -125 'Г'
    log    == -124 'Д'
    lg     == -123 'Е'
    ln     == -122 'Ж'
    pow    == -121 'З'
    sqrt   == -120 'И'
    sqr    == -119 'К'
    abs    == -118 'Л'
    arcsin == -117 'М'
    arccos == -116 'Н'
    arctg  == -115 'О'
    arcctg == -114 'П'
    sinh   == -113 'Р'
    cosh   == -112 'С'
*/
{
    int j,i=0;
    while(st[i+3])
    {
        if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='i'&&st[i+2]=='n')
        {
            st[i]=-128;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='s')
        {
            st[i]=-127;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='t'&&st[i+1]=='g')
        {
            st[i]=-126;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='t'&&st[i+2]=='g')
        {
            st[i]=-125;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='g')
        {
            st[i]=-124;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='g')
        {
            st[i]=-123;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='n')
        {
            st[i]=-122;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='p'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='w')
        {
            st[i]=-121;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='q'&&st[i+2]=='r'&&st[i+3]=='t')
        {
            st[i]=-120;
            j=i+1;
            while(st[j+2])
                st[j]=st[j+++3];
        }
        else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='q'&&st[i+2]=='r')
        {
            st[i]=-119;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='b'&&st[i+2]=='s')
        {
            st[i]=-118;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j] = st[j+++2];
        }
        else if(st[i+4] && st[i+5]) 
            if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='s'&&st[i+4]=='i'&&st[i+5]=='n'){
                st[i]=-117;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            } 
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='c'&&st[i+4]=='o'&&st[i+5]=='s'){
                st[i]=-116;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            } 
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='t'&&st[i+4]=='g'){
                st[i]=-115;
                j=i+1;
                while(st[j+3])
                    st[j] = st[j++ + 4];
            }
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='c'&&st[i+4]=='t'&&st[i+5]=='g'){
                st[i]=-114;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            } 
            else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='i'&&st[i+2]=='n'&&st[i+3]=='h')
            {
                st[i]=-113;
                j=i+1;
                while(st[j+2])
                    st[j]=st[j+++3];
            }
            else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='s'&&st[i+3]=='h')
            {
                st[i]=-112;
                j=i+1;
                while(st[j+2])
                    st[j]=st[j+++3];
            }
        i++;
    }
}
char* Expression::addMultEndZeroes (char* st)
/*Добавляет в анализируемую строку *. Ввиду сложности условвие срабатывания расписано в несколько строк
    Функция не предназначена для полного решения вопроса а только помогает упростить ввод данных*/
{
    int strLen = strlen(st),//Хрнаит длину строки изменяемую функцией!
        i = 0,                    //Глобальный бегунок
        j;             //Бегунок используемый при добавлении '*'!
    
    while(st[i]){
        if(
            (
                ((st[i]>47&&st[i]<58)||(st[i-1]=='p'&&st[i]=='i')||st[i]=='e'||st[i]=='x'||st[i]=='y'||st[i]==')')
                &&
                (st[i+1]=='(' || st[i+1]<=-100 || st[i+1]=='e' || st[i+1]=='p'&&st[i+2]=='i' || st[i+1] =='x' || st[i+1] == 'y')
            )/*Если справа число или переменная или ) а слева (, x, pi, e или функция*/
            ||
            (
                ((st[i-1]=='p'&&st[i]=='i')||st[i]=='e'||st[i]=='x'||st[i]=='y'||st[i]==')')
                &&
                ( st[i+1]>='0' && st[i+1]<='9' )
            )
          )//Если нужно добавить *. Хоть и здоровенный но выносить в функцию не стал. Решил что не круто.
        {
            ++strLen;
            j=strLen;
            st[j]=0;
            while(i+1 != j)
                st[j+1] = st[--j];
            st[j]='*';
        }
        ++i;
    }
    //std::cout << "theroes added $" << st << "$\n";
    return st;
}
double Expression::setPoint (double arg, short del)
{
    while(del--)
        arg /= 10;
    return arg;
}
Expression::sintElem* Expression::setArray (char* st)
/*
Преобразует строку в массив элементов следующего вида:
    Каждый элемент имеет переменную lexeme типа char хранящую все лексэмы,
    если же встречается число то оно записывается в переменную number типа double.
ВНИМАНИЕ! Признаком конца такого массива является выполнение равенства lexeme == 127
 
Воспринимает упоминания pi и e как чисел что делает невозможной экоспоненциальную форму записи числа в классическом виде.
    если необходимо записать число в экспоненциальной форме пользуйтесь функцией pow,
    анализатор оптимизирован для исполненя этой функции и упрощает алгоритм если 
    необходимо возвести в целую степень!
 
В анализаторе не предусмотрены методы позволяющие использовать не десятиричную форму представления чисел.
*/
{
    int i=0;//Бегунок символьного массива
    //Обозначаем унарную операцию заменив '-' на '%'
    if(*st == '-')
        *st = '%';
    while(st[i++])
        if(st[i-1] == '(' && st[i]=='-' && st[i+1]!='(' || (st[i-1] == '*' || st[i-1] == '/' || st[i-1] == '+' || st[i-1] == '-' || st[i-1] == '^') && st[i] == '-')
            st[i] = '%';
    int elKol=0;//Хранит количество элементов после завершения первого корневого цикла while
    //Подсчитываем количество элементов чтобы выделить память. Выделяем память.
    i=0;
    while(st[i]){
        if(st[i] == '%' && st[i+1] == 'p' && st[i+2] == 'i')
            --elKol;//Если это вобще унарный минус перед пи
        while((st[i] >= '0' && st[i] <= '9' || st[i] == '.' || st[i] == '%') && (st[i+1] >= '0' && st[i+1] <= '9' || st[i+1] == '.' || st[i+1] == 'p' || st[i+1] == 'e'))
            ++i;//Если текущий и следующий символы - части числа
        if(st[i] == 'p' && st[i+1] == 'i')
            ++i;//Чтобы пи за 2 элемента не считать и включить унарный минус.
        ++elKol;
        ++i;
    }
    sintElem* firstAnalysisArray = new sintElem [elKol + 1];//Плюс место под признак конца масива
    //Цикл основного анализа
    i=0;
    int point = 0,        //Хранит количество знаков в числе после запятой.
        j = 0,            //Бегунок нового масива
        det = 1;          //Коэффициент учёта унарного минуса
    bool isFigure = false;//Признак указывающий на то что до этого было число
    while(st[i])
    {
        if(st[i]>='0'&&st[i]<='9')
            if(point)//Если это число после запятой
                firstAnalysisArray[j].number += setPoint(st[i] - '0',point++);
            else if(isFigure){//Если не первая цифра числа
                firstAnalysisArray[j].number *= 10;
                firstAnalysisArray[j].number += st[i] - '0';
            }
            else{//Если это первая цифра в числе
                firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;//Фикссируем что это число
                firstAnalysisArray[j].number = st[i] - '0';
                isFigure = true;
                if(i && st[i-1] == '%')//Если унарная операция
                    det=-1;
            }
        else if(st[i]=='.')
            point=1;
        else if(st[i]=='e'){
            if(i && st[i - 1] == '%')
                det = -1;
            firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;
            firstAnalysisArray[j++].number = 2.718281828459045235360287471352662497757 * det;
            det = 1;
        }
        else if(st[i]=='p'&&st[i+1]=='i'){
            if(i && st[i - 1] == '%')
                det=-1;
            firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;
            firstAnalysisArray[j++].number = 3.141592653589793238462643383279502884197 * det;
            det=1;//Занулить данные если раньше было число(рудиментарная форма защиты от ошибок)
            ++i;//отработано сразу два символа
        }
        else if(isFigure){
            firstAnalysisArray[j++].number *= det;
            firstAnalysisArray[j++].lexeme = st[i];
            det = 1;
            point = isFigure = 0;
        }
        else if(st[i] != '%' || st[i + 1] != 'p' && st[i + 1] != 'e' && ( st[i + 1] < '0' || st[i + 1] > '9' ) )
            firstAnalysisArray[j++].lexeme = st[i];
        ++i;
    }
    if(isFigure)
        firstAnalysisArray[j].number *= det;
    delete[] st;
    firstAnalysisArray[elKol].lexeme = 127;//Записываем признак конца масcива
    /*std::cout << "firstAnalysis: ";
    for(i = 0; firstAnalysisArray[i].lexeme != 127; ++i)
        if(firstAnalysisArray[i].lexeme)
            std::cout << firstAnalysisArray[i].lexeme ;
        else
        {
            
            if(firstAnalysisArray[i].number == 2.718281828459045235360287471352662497757) 
                std::cout <<'e';
            else if(firstAnalysisArray[i].number == -2.718281828459045235360287471352662497757) 
                std::cout << "-e";
            else if(firstAnalysisArray[i].number == -3.141592653589793238462643383279502884197) 
                std::cout << "-pi";
            else if(firstAnalysisArray[i].number == 3.141592653589793238462643383279502884197) 
                std::cout << "pi";
            else
                std::cout << 'n';
        }
    std::cout << '\n';*/
    return firstAnalysisArray;
}
 
 
 
 
 
/*
 
 
 
сортировка
 
 
 
*/
 
 
 
void Expression::recursionPlus (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    /*В случае +- мы ищем следующий +- или конец масива. 
    Рекурсия нужна чтобы всё остальное было полностью независимо*/
    while(sourseArray[i].lexeme != '+' && sourseArray[i].lexeme != '-' && sourseArray[i].lexeme != 127){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '+' || sourseArray[i].lexeme == '-' || sourseArray[i].lexeme == '*' || sourseArray[i].lexeme == '/' || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {
            case'*':case'/':
                recursionMult (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'^':
                recursionPow  (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'%':
                recursionUnary(sourseArray,++i,j);
                break;
            default:
                recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::recursionMult (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    //В случае /* мы ищем следующий /*-+ или конец масива
    while(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y' || sourseArray[i].lexeme == '(' || sourseArray[i].lexeme < -100){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%' ){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {
            case '^'://свич уже вырожден в 2 исхода потому заменяется на if
                recursionPow  (sourseArray,++i,j);
                break;
            case '%':
                recursionUnary(sourseArray,++i,j);
                break;
            default:
                recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::recursionPow  (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    //В случае ^ нам только и нужно что выписать содержимое идущих далее скобок или одно число
    if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
        walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
    else if(sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){//Это может быть только функция
        sintElem cnt = sourseArray[i];
        if(sourseArray[i].lexeme == '%'){
            recursionUnary(sourseArray,++i,j);
        }
        else
        {
            recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
            while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
        }
        walkthroughArray[j++] = cnt;
    }
    else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
        recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;
    }
}
void Expression::recursionUnary(Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    //В случае % нам только и нужно что выписать содержимое идущих далее скобок или одно число
    if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
        walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
    else if(sourseArray[i].lexeme < -100){//Это может быть только функция
        sintElem cnt = sourseArray[i];
        recursionMain(sourseArray,++(++i),j);
        while(sourseArray[i].lexeme == ',')
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
        walkthroughArray[j++] = cnt;
    }
    else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
        recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;
    }
}
void Expression::recursionMain (Expression::sintElem* sourseArray,short&i,short&j){
    while(sourseArray[i].lexeme != 127){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '+' || sourseArray[i].lexeme == '-' || sourseArray[i].lexeme == '*' || sourseArray[i].lexeme == '/' || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {//Для +-/*^ приходится писать рекурсивную функцию другого вида с другими условиями выхода
            case'+':case'-':
                recursionPlus(sourseArray,++i,j);
                break;
            case'*':case'/':
                recursionMult(sourseArray,++i,j);
                break;
            case'^':
                recursionPow (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'%':
                recursionUnary (sourseArray,++i,j);
                break;
            default://Если это не операции +-/*^ значит это функция и за её кодом идут скобки -> ++(++i)
                recursionMain(sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::sortPoland (sintElem* sourseArray)
/*Сортирует масив soureArray в польскую нотацию переписывая его в окончательный 
    массив предразбора строки walkthroughArray, удаляет скобочки.
    Непосредственно в теле функции происходит только выделение памяти под
    окончательный массив. Сама же функция сортировки введу её рекурсивной природы
    разнесена по рекурсивным частям*/
{
    short int elemQuantity = 0,//Колличество элементов в новом масиве
              i = 0,           //Бегунок старого масива
              j = 0;           //Бегунок нового масива
    while(sourseArray[i].lexeme != 127)
        if(sourseArray[i++].lexeme != '(' && sourseArray[i-1].lexeme != ')' && sourseArray[i-1].lexeme != ',')
            ++elemQuantity;
    walkthroughArray = new sintElem [elemQuantity + 1];
    i = 0;    
    recursionMain(sourseArray, i, j);//i и j педедаются по ссылке(!)
    walkthroughArray[j].lexeme = 127;
    /* std::cout << "sortirovka vipolnena\n";
    for(i = 0; i < j; ++i)
        if(walkthroughArray[i].lexeme)
            std::cout << walkthroughArray[i].lexeme << '\n';
        else
            std::cout << walkthroughArray[i].number << '\n';*/
}
 
bool Expression::isExp(const std::string& str)
{
    return isExp(str.c_str());
}
bool Expression::isNumber(char s) { return s >= '0' && s <= '9' || s == 'x' || s == 'y'; }
bool Expression::isLetter(char s) { return s >= 'a' && s <= 'z'; }
bool Expression::isExp(const char* St)
{
    int i = -1, j = 0;
    char* st = new char [strlen(St) + 1];
    while(St[++i])//Проверка на наличие посторонних символов
        if(St[i] != ' ' && St[i] != '\n')
            if(St[i] >= 'A' && St[i] <= 'Z')
                st[j++] = St[i] - ('A' - 'a');
            else if(isLetter(St[i]) || isNumber(St[i]) ||
                                    St[i] == '*' || St[i] == '/' || St[i] == '+' || St[i] == '-' ||
                                    St[i] == '^' || St[i] == '(' || St[i] == ')' || St[i] == ',' || St[i] == '.')
                st[j++] = St[i];
            else if(St[i] == '}' || St[i] == ']')
                st[j++] = ')';
            else if(St[i] == '{' || St[i] == '[')
                st[j++] = '(';
            else
            {
                delete[] st;
                return !true && !false;
            }
    i = -1;
    while(st[++i])
        if(st[i] == 'p' && st[i + 1] == 'i')//Если это pi, заменить его на 77, чтобы в дальнейшем анализировать как число
        {
            st[i] = '7';
            st[++i] = '7';
        }
        else if((st[i] == 'e' || st[i] == 'x' || st[i] =='y' ) 
            && ( !isLetter(st[i + 1]) || st[i + 1] == 'p' ) && (!isLetter(st[i - 1]) || st[i - 1] == 'i' ) )//если это e, y или x
            st[i] = '2';
    st[j] = i = 0;
    //std::cout << "Symbols is right.\nFree string is \"" << st << "\"\n";
    if(*st != 0 && ( *st != '+' && *st != '-' && *st != '(' && !isNumber(*st) && !isLetter(*st) ) )//Проверка на порядок следования
    {
        delete[] st;
        return !true && !false;
    }
    //std::cout << "First symbol is right.\n";
 
    while(st[++i])
        if( ( st[i] == '+' || st[i] == '-' || st[i] == '/' || st[i] == '*' || st[i] == '(' || st[i] == ',' ) && 
            !isNumber(st[i + 1]) && !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' && st[i + 1] != '-' && st[i + 1] != '+'
        || st[i] == ')' &&
            !isNumber(st[i + 1]) && !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' && st[i + 1] != '-' && st[i + 1] != '+' && st[i + 1] != '^' 
                                     && st[i + 1] != ')' && st[i + 1] != '*' && st[i + 1] != '/' && st[i + 1] != ','  && st[i + 1]
        || isLetter(st[i]) &&
            ( !st[i + 1] || !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' ))
        {
            //std::cout << i << " is " << st[i] << '\n';
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    //std::cout << "Sequence is right.\n";
    i = -1;
    j = 0;
    while(st[++i])//Проверка на скобочки
    {
        if(st[i] == '(')
            ++j;
        else if(st[i] == ')')
            --j;
        if( j < 0 )
        {
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    }
    if(j)
    {
        delete[] st;
        return !true && !false;
    }
    //std::cout << "Brackets is right.\n";
    addCode(st);
    i = -1;
    while(st[++i])
        if(isLetter(st[i]))//Если есть неопознанные функции - символы не заменённые на экваваленты
        {
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    /*Нет проверки на количество аргуметов для функций*/
 
    delete[] st;
    return true;
}
void main(void)
{
    setlocale( LC_ALL, "Russian" );
    char st[80] = "-x ^ -x +  e ^ - sin( x ^ - e ) ^ - (  2 + - 3  )  - 5";
    std::cout << std::boolalpha;
    Expression exp(st);
    std::cout << Expression::isExp(st) << std::endl;
    double x = 1;
    std::cout << st << " = " << exp.calculate(x) << " by x = " << x << std::endl;
}
Добавлено через 58 секунд
Заголовочный файл
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
#include <cmath>
#include <string>
 
#pragma once
class Expression
{
 
private:
 
    struct sintElem {
        char lexeme;
        double number;
    };
 
    double * numArray;
 
    sintElem* walkthroughArray;/*Массив в котором хранятся результаты предразбора строки.
                               Признаком конца такого массива является walkthroughArray[i].lexeme == 127*/
    sintElem* start;/*Хранит ссылку на первый элемент массива walkthroughArray 
                        чтобы восстановить её после исполнения вычислительной части*/
 
    int     serch_err   (             );
 
 
    //Функции конструктора. Подробные коментарии указаны в теле функций.
    /*Функции хранящиеся в файле ArifmometrSortSigment. 
    Комплекс функций необходим для сортировки в польскую нотацию*/
    void      sortPoland    (sintElem*              );
    void      recursionMain (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionPlus (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionMult (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionPow  (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionUnary(sintElem*,short&,short&);
    /*Функции хранящиеся в файле ArifmometrPreparationSigment.
    Комплекс функция необходимых для полготовки строки к сортировке в польскую нотацию*/
    void      sintAdaptation   (char*                  );
    double    setPoint         (double, short          );
    char*     addMultEndZeroes (char*                  );
    sintElem* setArray         (char*                  );
    static void addCode        (char*                  );
 
    static bool isNumber(char);
    static bool isLetter(char);
 
public:
    
    Expression();
    Expression(const Expression&);
    Expression(char*);
    Expression(const std::string&);
    void rebild(const std::string&);
    void rebild(const char*);
 
    ~Expression(void);
    
    static bool isExp(const std::string&);
    static bool isExp(const char*);
 
//Функции выдающие результат вычисления
    double calculate ();
    double calculate (double);
    double calculate (double,double);
 
};
Добавлено через 22 секунды
Файл кода
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
#include <cmath>
#include "Expression.h"
#include <iostream>
//#include <conio.h>
 
Expression::Expression()
    : walkthroughArray(0)
    , numArray(0)
{
    rebild("0");
}
Expression::Expression(char* expression)
    : walkthroughArray(0)
    , numArray(0)
{
    rebild(expression);
}
Expression::Expression(const std::string& expression)
    : walkthroughArray(0)
    , numArray(0)
{
    rebild(expression.c_str());
}
Expression::Expression(const Expression& copy)
{
    size_t sizeOfArr = 0;
    while(copy.walkthroughArray[sizeOfArr].lexeme != 127)
        ++sizeOfArr;
    walkthroughArray = new sintElem [sizeOfArr + 1];
    for(size_t i = 0; i != sizeOfArr; ++i)
        walkthroughArray[i] = copy.walkthroughArray[i];
    walkthroughArray[sizeOfArr].lexeme = 127;
    
    size_t i = 0,
           numbersCount = 0;
    while(walkthroughArray[i].lexeme != 127){
        if(walkthroughArray[i].lexeme == 'x' || walkthroughArray[i].lexeme == 'y' || !walkthroughArray[i].lexeme)
            ++numbersCount;
        ++i;
    }
    numArray = new double[numbersCount + 1];
}
Expression::~Expression(void)
{
    delete[]walkthroughArray;
    delete[]numArray;
}
double Expression::calculate(){
    return calculate(0,0);
}
double Expression::calculate(double x){
    return calculate(x,0);
}
double Expression::calculate(double x, double y){
    start = walkthroughArray;
    while((*walkthroughArray).lexeme != 127){
        switch ((*walkthroughArray).lexeme){
            case 0:
                *++numArray = (*walkthroughArray).number;
                break;
            case '+':/*Существует мнение что комутативные операции 
                        могут выполнятся на разных платформах в разном 
                        порядке поэтому дикримент перенесен в левую часть равенства*/
                *(numArray-- - 1) += *numArray;
                break;
            case '*':
                *(numArray-- - 1) *= *numArray;
                break;
            case '-':
                *(numArray-- - 1) -= *numArray;
                break;
            case '%':
                *numArray *= -1;
                break;
            case '/':
                *(numArray-- - 1) /= *numArray;
                break;
            case '^':case -121:
                *(numArray-- - 1) = pow(*(numArray-1),*numArray);
                break;
            case 'x':
                *++numArray = x;
                break;
            case 'y':
                *++numArray = y;
                break;
            case -128:
                *numArray = sin(*numArray);
                break;
            case -127:
                *numArray = cos(*numArray);
                break;
            case -126:
                *numArray = tan(*numArray);
                break;
            case -125:
                *numArray = 1 / tan(*numArray);
                break;
            case -124:
                *(numArray-- - 1) = log(*(numArray-1))/log(*numArray);
                break;
            case -123:
                *numArray = log10(*numArray);
                break;
            case -122:
                *numArray = log(*numArray);
                break;
            case -120:
                *numArray = pow(*numArray,0.5);
                break;
            case -119:
                *numArray *= *numArray;
                break;
            case -118:
                *numArray *= *numArray>0?1:-1;
                break;
            case -117:
                *numArray = asin(*numArray);
                break;
            case -116:
                *numArray = acos(*numArray);
                break;
            case -115:
                *numArray = atan(*numArray);
                break;
            case -114:
                *numArray = atan(1 / *numArray);
                break;
            case -113:
                *numArray = sinh(*numArray);
                break;
            case -112:
                *numArray = cosh(*numArray);
                break;
        }
        //std::cout << *numArray << '\n';
        ++walkthroughArray;
    }
    --numArray;
    walkthroughArray = start;
    return numArray[1];
}
void Expression::rebild(const std::string& st)
{
    rebild(st.c_str());
}
void Expression::rebild(const char* expression)
{
    delete[]walkthroughArray;
    delete[]numArray;
    //Переписываем содежимое строки expression в sourseString
    int len = strlen(expression);
    char* sourseString = new char[len *3];//Выражение, как правило, не длинное а нам пригодится память вовремя разбора. к тому же она будет очищена сразу после создания объекта
    for (int i = 0, j = 0; i < len; ++i)
        sourseString[j++] = expression[i];
    sourseString[len] = 0;
 
    sintAdaptation(sourseString);//Делает строку регистронезависимой, удаляет пробелы/'\t'/'\n', приводит скобочки к однообразию
    addCode(sourseString);//Заменяет ссылки на функции символами от -128 для удобства дальнейшего анализа
    addMultEndZeroes(sourseString);//Добавляет * и 0 для реализации унарного минуса. Функции объеденены по историческим причинам.
        
    sortPoland(setArray(sourseString));/*При вызове преобразует строку в массив sintElem и высылает его для 
                                       сортировки в польскую нотацию*/
    
    short i = 0,
          numbersCount = 0;
    while(walkthroughArray[i].lexeme != 127){
        if(walkthroughArray[i].lexeme == 'x' || walkthroughArray[i].lexeme == 'y' || !walkthroughArray[i].lexeme)
            ++numbersCount;//Посчитать максимально возможное количество чисел в стеке(тоесть все числа вобще)
        ++i;
    }
    numArray = new double[numbersCount + 1];//1 лишний элемент нужен для оптимизации алгаритма вычисления
    //std::cout << "объект создан.\n";
}
 
short strlen(char* st){
/*Так как функция из библиотеки выдаёт ворнинг я её переписал*/
    char* len = st;
    while (*len) ++len;
    return len - st;
}
void Expression::sintAdaptation (char* st){
    int i = -1, j = 0;
    while(st[++i])
        if(st[i] >= 'A' && st[i] <= 'Z')
            st[i] -= 'A' - 'a';
        else if(st[i] == '{' || st[i] == '[')
            st[i] = '(';
        else if(st[i] == '}' || st[i] == ']')
            st[i] = ')';
    i = 0;
    while(st[i - 1])
    {
        while(st[i] && ( st[i] == ' ' || st[i] == '\n' || st[i] == '\t'))
            ++i;
        st[j] = st[i];
        ++j;
        ++i;
    }
    i = j = 0;
    while(st[i - 1])
    {
        while(st[i] && st[i] == '+' && ( !i || st[i - 1] != ')' && !isNumber(st[i - 1]) ) )
            ++i;
        st[j] = st[i];
        ++j;
        ++i;
    }
}
void Expression::addCode (char* st)
/*Заменяет ссылки на функции символами от -128 для удобства дальнейшего анализа
    sin    == -128 'А'
    cos    == -127 'Б'
    tg     == -126 'В'
    ctg    == -125 'Г'
    log    == -124 'Д'
    lg     == -123 'Е'
    ln     == -122 'Ж'
    pow    == -121 'З'
    sqrt   == -120 'И'
    sqr    == -119 'К'
    abs    == -118 'Л'
    arcsin == -117 'М'
    arccos == -116 'Н'
    arctg  == -115 'О'
    arcctg == -114 'П'
    sinh   == -113 'Р'
    cosh   == -112 'С'
*/
{
    int j,i=0;
    while(st[i+3])
    {
        if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='i'&&st[i+2]=='n')
        {
            st[i]=-128;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='s')
        {
            st[i]=-127;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='t'&&st[i+1]=='g')
        {
            st[i]=-126;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='t'&&st[i+2]=='g')
        {
            st[i]=-125;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='g')
        {
            st[i]=-124;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='g')
        {
            st[i]=-123;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='n')
        {
            st[i]=-122;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='p'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='w')
        {
            st[i]=-121;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='q'&&st[i+2]=='r'&&st[i+3]=='t')
        {
            st[i]=-120;
            j=i+1;
            while(st[j+2])
                st[j]=st[j+++3];
        }
        else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='q'&&st[i+2]=='r')
        {
            st[i]=-119;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='b'&&st[i+2]=='s')
        {
            st[i]=-118;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j] = st[j+++2];
        }
        else if(st[i+4] && st[i+5]) 
            if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='s'&&st[i+4]=='i'&&st[i+5]=='n'){
                st[i]=-117;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            } 
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='c'&&st[i+4]=='o'&&st[i+5]=='s'){
                st[i]=-116;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            } 
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='t'&&st[i+4]=='g'){
                st[i]=-115;
                j=i+1;
                while(st[j+3])
                    st[j] = st[j++ + 4];
            }
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='c'&&st[i+4]=='t'&&st[i+5]=='g'){
                st[i]=-114;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            } 
            else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='i'&&st[i+2]=='n'&&st[i+3]=='h')
            {
                st[i]=-113;
                j=i+1;
                while(st[j+2])
                    st[j]=st[j+++3];
            }
            else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='s'&&st[i+3]=='h')
            {
                st[i]=-112;
                j=i+1;
                while(st[j+2])
                    st[j]=st[j+++3];
            }
        i++;
    }
}
char* Expression::addMultEndZeroes (char* st)
/*Добавляет в анализируемую строку *. Ввиду сложности условвие срабатывания расписано в несколько строк
    Функция не предназначена для полного решения вопроса а только помогает упростить ввод данных*/
{
    int strLen = strlen(st),//Хрнаит длину строки изменяемую функцией!
        i = 0,                    //Глобальный бегунок
        j;             //Бегунок используемый при добавлении '*'!
    
    while(st[i]){
        if(
            (
                ((st[i]>47&&st[i]<58)||(st[i-1]=='p'&&st[i]=='i')||st[i]=='e'||st[i]=='x'||st[i]=='y'||st[i]==')')
                &&
                (st[i+1]=='(' || st[i+1]<=-100 || st[i+1]=='e' || st[i+1]=='p'&&st[i+2]=='i' || st[i+1] =='x' || st[i+1] == 'y')
            )/*Если справа число или переменная или ) а слева (, x, pi, e или функция*/
            ||
            (
                ((st[i-1]=='p'&&st[i]=='i')||st[i]=='e'||st[i]=='x'||st[i]=='y'||st[i]==')')
                &&
                ( st[i+1]>='0' && st[i+1]<='9' )
            )
          )//Если нужно добавить *. Хоть и здоровенный но выносить в функцию не стал. Решил что не круто.
        {
            ++strLen;
            j=strLen;
            st[j]=0;
            while(i+1 != j)
                st[j+1] = st[--j];
            st[j]='*';
        }
        ++i;
    }
    //std::cout << "theroes added $" << st << "$\n";
    return st;
}
double Expression::setPoint (double arg, short del)
{
    while(del--)
        arg /= 10;
    return arg;
}
Expression::sintElem* Expression::setArray (char* st)
/*
Преобразует строку в массив элементов следующего вида:
    Каждый элемент имеет переменную lexeme типа char хранящую все лексэмы,
    если же встречается число то оно записывается в переменную number типа double.
ВНИМАНИЕ! Признаком конца такого массива является выполнение равенства lexeme == 127
 
Воспринимает упоминания pi и e как чисел что делает невозможной экоспоненциальную форму записи числа в классическом виде.
    если необходимо записать число в экспоненциальной форме пользуйтесь функцией pow,
    анализатор оптимизирован для исполненя этой функции и упрощает алгоритм если 
    необходимо возвести в целую степень!
 
В анализаторе не предусмотрены методы позволяющие использовать не десятиричную форму представления чисел.
*/
{
    int i=0;//Бегунок символьного массива
    //Обозначаем унарную операцию заменив '-' на '%'
    if(*st == '-')
        *st = '%';
    while(st[i++])
        if(st[i-1] == '(' && st[i]=='-' && st[i+1]!='(' || (st[i-1] == '*' || st[i-1] == '/' || st[i-1] == '+' || st[i-1] == '-' || st[i-1] == '^') && st[i] == '-')
            st[i] = '%';
    int elKol=0;//Хранит количество элементов после завершения первого корневого цикла while
    //Подсчитываем количество элементов чтобы выделить память. Выделяем память.
    i=0;
    while(st[i]){
        if(st[i] == '%' && st[i+1] == 'p' && st[i+2] == 'i')
            --elKol;//Если это вобще унарный минус перед пи
        while((st[i] >= '0' && st[i] <= '9' || st[i] == '.' || st[i] == '%') && (st[i+1] >= '0' && st[i+1] <= '9' || st[i+1] == '.' || st[i+1] == 'p' || st[i+1] == 'e'))
            ++i;//Если текущий и следующий символы - части числа
        if(st[i] == 'p' && st[i+1] == 'i')
            ++i;//Чтобы пи за 2 элемента не считать и включить унарный минус.
        ++elKol;
        ++i;
    }
    sintElem* firstAnalysisArray = new sintElem [elKol + 1];//Плюс место под признак конца масива
    //Цикл основного анализа
    i=0;
    int point = 0,        //Хранит количество знаков в числе после запятой.
        j = 0,            //Бегунок нового масива
        det = 1;          //Коэффициент учёта унарного минуса
    bool isFigure = false;//Признак указывающий на то что до этого было число
    while(st[i])
    {
        if(st[i]>='0'&&st[i]<='9')
            if(point)//Если это число после запятой
                firstAnalysisArray[j].number += setPoint(st[i] - '0',point++);
            else if(isFigure){//Если не первая цифра числа
                firstAnalysisArray[j].number *= 10;
                firstAnalysisArray[j].number += st[i] - '0';
            }
            else{//Если это первая цифра в числе
                firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;//Фикссируем что это число
                firstAnalysisArray[j].number = st[i] - '0';
                isFigure = true;
                if(i && st[i-1] == '%')//Если унарная операция
                    det=-1;
            }
        else if(st[i]=='.')
            point=1;
        else if(st[i]=='e'){
            if(i && st[i - 1] == '%')
                det = -1;
            firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;
            firstAnalysisArray[j++].number = 2.718281828459045235360287471352662497757 * det;
            det = 1;
        }
        else if(st[i]=='p'&&st[i+1]=='i'){
            if(i && st[i - 1] == '%')
                det=-1;
            firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;
            firstAnalysisArray[j++].number = 3.141592653589793238462643383279502884197 * det;
            det=1;//Занулить данные если раньше было число(рудиментарная форма защиты от ошибок)
            ++i;//отработано сразу два символа
        }
        else if(isFigure){
            firstAnalysisArray[j++].number *= det;
            firstAnalysisArray[j++].lexeme = st[i];
            det = 1;
            point = isFigure = 0;
        }
        else if(st[i] != '%' || st[i + 1] != 'p' && st[i + 1] != 'e' && ( st[i + 1] < '0' || st[i + 1] > '9' ) )
            firstAnalysisArray[j++].lexeme = st[i];
        ++i;
    }
    if(isFigure)
        firstAnalysisArray[j].number *= det;
    delete[] st;
    firstAnalysisArray[elKol].lexeme = 127;//Записываем признак конца масcива
    /*std::cout << "firstAnalysis: ";
    for(i = 0; firstAnalysisArray[i].lexeme != 127; ++i)
        if(firstAnalysisArray[i].lexeme)
            std::cout << firstAnalysisArray[i].lexeme ;
        else
        {
            
            if(firstAnalysisArray[i].number == 2.718281828459045235360287471352662497757) 
                std::cout <<'e';
            else if(firstAnalysisArray[i].number == -2.718281828459045235360287471352662497757) 
                std::cout << "-e";
            else if(firstAnalysisArray[i].number == -3.141592653589793238462643383279502884197) 
                std::cout << "-pi";
            else if(firstAnalysisArray[i].number == 3.141592653589793238462643383279502884197) 
                std::cout << "pi";
            else
                std::cout << 'n';
        }
    std::cout << '\n';*/
    return firstAnalysisArray;
}
 
 
 
 
 
/*
 
 
 
сортировка
 
 
 
*/
 
 
 
void Expression::recursionPlus (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    /*В случае +- мы ищем следующий +- или конец масива. 
    Рекурсия нужна чтобы всё остальное было полностью независимо*/
    while(sourseArray[i].lexeme != '+' && sourseArray[i].lexeme != '-' && sourseArray[i].lexeme != 127){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '+' || sourseArray[i].lexeme == '-' || sourseArray[i].lexeme == '*' || sourseArray[i].lexeme == '/' || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {
            case'*':case'/':
                recursionMult (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'^':
                recursionPow  (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'%':
                recursionUnary(sourseArray,++i,j);
                break;
            default:
                recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::recursionMult (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    //В случае /* мы ищем следующий /*-+ или конец масива
    while(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y' || sourseArray[i].lexeme == '(' || sourseArray[i].lexeme < -100){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%' ){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {
            case '^'://свич уже вырожден в 2 исхода потому заменяется на if
                recursionPow  (sourseArray,++i,j);
                break;
            case '%':
                recursionUnary(sourseArray,++i,j);
                break;
            default:
                recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::recursionPow  (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    //В случае ^ нам только и нужно что выписать содержимое идущих далее скобок или одно число
    if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
        walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
    else if(sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){//Это может быть только функция
        sintElem cnt = sourseArray[i];
        if(sourseArray[i].lexeme == '%'){
            recursionUnary(sourseArray,++i,j);
        }
        else
        {
            recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
            while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
        }
        walkthroughArray[j++] = cnt;
    }
    else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
        recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;
    }
}
void Expression::recursionUnary(Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j){
    //В случае % нам только и нужно что выписать содержимое идущих далее скобок или одно число
    if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
        walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
    else if(sourseArray[i].lexeme < -100){//Это может быть только функция
        sintElem cnt = sourseArray[i];
        recursionMain(sourseArray,++(++i),j);
        while(sourseArray[i].lexeme == ',')
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
        walkthroughArray[j++] = cnt;
    }
    else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
        recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;
    }
}
void Expression::recursionMain (Expression::sintElem* sourseArray,short&i,short&j){
    while(sourseArray[i].lexeme != 127){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '+' || sourseArray[i].lexeme == '-' || sourseArray[i].lexeme == '*' || sourseArray[i].lexeme == '/' || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {//Для +-/*^ приходится писать рекурсивную функцию другого вида с другими условиями выхода
            case'+':case'-':
                recursionPlus(sourseArray,++i,j);
                break;
            case'*':case'/':
                recursionMult(sourseArray,++i,j);
                break;
            case'^':
                recursionPow (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'%':
                recursionUnary (sourseArray,++i,j);
                break;
            default://Если это не операции +-/*^ значит это функция и за её кодом идут скобки -> ++(++i)
                recursionMain(sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::sortPoland (sintElem* sourseArray)
/*Сортирует масив soureArray в польскую нотацию переписывая его в окончательный 
    массив предразбора строки walkthroughArray, удаляет скобочки.
    Непосредственно в теле функции происходит только выделение памяти под
    окончательный массив. Сама же функция сортировки введу её рекурсивной природы
    разнесена по рекурсивным частям*/
{
    short int elemQuantity = 0,//Колличество элементов в новом масиве
              i = 0,           //Бегунок старого масива
              j = 0;           //Бегунок нового масива
    while(sourseArray[i].lexeme != 127)
        if(sourseArray[i++].lexeme != '(' && sourseArray[i-1].lexeme != ')' && sourseArray[i-1].lexeme != ',')
            ++elemQuantity;
    walkthroughArray = new sintElem [elemQuantity + 1];
    i = 0;    
    recursionMain(sourseArray, i, j);//i и j педедаются по ссылке(!)
    walkthroughArray[j].lexeme = 127;
    /* std::cout << "sortirovka vipolnena\n";
    for(i = 0; i < j; ++i)
        if(walkthroughArray[i].lexeme)
            std::cout << walkthroughArray[i].lexeme << '\n';
        else
            std::cout << walkthroughArray[i].number << '\n';*/
}
 
bool Expression::isExp(const std::string& str)
{
    return isExp(str.c_str());
}
bool Expression::isNumber(char s) { return s >= '0' && s <= '9' || s == 'x' || s == 'y'; }
bool Expression::isLetter(char s) { return s >= 'a' && s <= 'z'; }
bool Expression::isExp(const char* St)
{
    int i = -1, j = 0;
    char* st = new char [strlen(St) + 1];
    while(St[++i])//Проверка на наличие посторонних символов
        if(St[i] != ' ' && St[i] != '\n')
            if(St[i] >= 'A' && St[i] <= 'Z')
                st[j++] = St[i] - ('A' - 'a');
            else if(isLetter(St[i]) || isNumber(St[i]) ||
                                    St[i] == '*' || St[i] == '/' || St[i] == '+' || St[i] == '-' ||
                                    St[i] == '^' || St[i] == '(' || St[i] == ')' || St[i] == ',' || St[i] == '.')
                st[j++] = St[i];
            else if(St[i] == '}' || St[i] == ']')
                st[j++] = ')';
            else if(St[i] == '{' || St[i] == '[')
                st[j++] = '(';
            else
            {
                delete[] st;
                return !true && !false;
            }
    i = -1;
    while(st[++i])
        if(st[i] == 'p' && st[i + 1] == 'i')//Если это pi, заменить его на 77, чтобы в дальнейшем анализировать как число
        {
            st[i] = '7';
            st[++i] = '7';
        }
        else if((st[i] == 'e' || st[i] == 'x' || st[i] =='y' ) 
            && ( !isLetter(st[i + 1]) || st[i + 1] == 'p' ) && (!isLetter(st[i - 1]) || st[i - 1] == 'i' ) )//если это e, y или x
            st[i] = '2';
    st[j] = i = 0;
    //std::cout << "Symbols is right.\nFree string is \"" << st << "\"\n";
    if(*st != 0 && ( *st != '+' && *st != '-' && *st != '(' && !isNumber(*st) && !isLetter(*st) ) )//Проверка на порядок следования
    {
        delete[] st;
        return !true && !false;
    }
    //std::cout << "First symbol is right.\n";
 
    while(st[++i])
        if( ( st[i] == '+' || st[i] == '-' || st[i] == '/' || st[i] == '*' || st[i] == '(' || st[i] == ',' ) && 
            !isNumber(st[i + 1]) && !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' && st[i + 1] != '-' && st[i + 1] != '+'
        || st[i] == ')' &&
            !isNumber(st[i + 1]) && !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' && st[i + 1] != '-' && st[i + 1] != '+' && st[i + 1] != '^' 
                                     && st[i + 1] != ')' && st[i + 1] != '*' && st[i + 1] != '/' && st[i + 1] != ','  && st[i + 1]
        || isLetter(st[i]) &&
            ( !st[i + 1] || !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' ))
        {
            //std::cout << i << " is " << st[i] << '\n';
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    //std::cout << "Sequence is right.\n";
    i = -1;
    j = 0;
    while(st[++i])//Проверка на скобочки
    {
        if(st[i] == '(')
            ++j;
        else if(st[i] == ')')
            --j;
        if( j < 0 )
        {
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    }
    if(j)
    {
        delete[] st;
        return !true && !false;
    }
    //std::cout << "Brackets is right.\n";
    addCode(st);
    i = -1;
    while(st[++i])
        if(isLetter(st[i]))//Если есть неопознанные функции - символы не заменённые на экваваленты
        {
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    /*Нет проверки на количество аргуметов для функций*/
 
    delete[] st;
    return true;
}
Добавлено через 58 секунд
Сим делаю его достоянием общественности и выставляю на суд её

Добавлено через 4 минуты
+ при разборе строки будут добавлены недостающие *... скажем, 1/2sin(2pi/3) - нормальное выражение...
Лучшие ответы (1)
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
12.06.2011, 18:52     Синтаксический анализ
Посмотрите здесь:

Синтаксический анализ выражений C++
Синтаксический анализатор C++
Синтаксический редактор C++
Лексический и синтаксический анализ текста C++
синтаксический анализатор C++
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
CEBEP
105 / 105 / 9
Регистрация: 21.03.2010
Сообщений: 437
04.07.2012, 12:43  [ТС]     Синтаксический анализ #21
Ничего не знал о таких методах построения парсера. Подавляю в себе желание пустится в выгораживание своей писанины, однако склонен думать что писал всё это отнюдь не зря, и не только с учебной точки зрения. Уверен, во многих аспектах мой парсер проявит себя лучше генерированного. Надеюсь, что найду время на подробное изучение технологии.
+ раз уж на то пошло, выкладываю новую версию. В этот раз изменения более существенные: поддержка экспоненциальной записи числа, изменение объектной структуры. Теперь объект выражения имеет несколько флагов:
1. Нужно ли тестировать выражение на правильность при разборе. Если да - при передаче в rebild новой строки, она сначала будет проанализирована на соответствие синтаксису математического выражения, и только если всё в порядке, проведёт разбор строки. По умолчанию 1. Функция доступа bool isTest().
2. Является ли данное выражение нормальным. Если в ходе перестроения в переданной для разбора строке были обнаружены синтаксические ошибки, принимает значение 0, иначе 1. В случае, если 1, вызов calculate с любыми параметрами вернёт NAN. По умолчанию 0. Функция доступа bool isFine().
3. Воспринимать ли выражения типа 12e-13 как число в экспоненциальной форме. Если флаг 0, выражение будет интерпретировано как 12 * 2.7182818287 - 13, если установлен - как 12 * 10 ^ -13. По умолчанию 1. Функция доступа bool isExpForm().

.h:
C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
#ifndef EXPRESSION_H
#define EXPRESSION_H
 
#include <cmath>
#include <string>
#include <cstring>
#include <QtGui>
#include <cstdlib>
#include <limits>
 
class Expression
{
    struct sintElem
    {
    /*
     Основная структура данных. Если лексема нулевая, есть число. Иначе даболавская константа
     лежит мёртвым грузом и неинициализирована а смысл имеет только чаровская ( в соновном,
     обозначает операцию).
    */
        char lexeme;
        double number;
    };
 
    bool fine;//является ли данное выражение нормальным
    bool test;//Нужно ли тестировать выражение на правильность при перестроении
    bool expForm;//Если 1 то распознаёт числа в экеспоненциальном виде. иначе
            //представляет их в виде произведения/суммы трёх чисел. По умолчанию 1
 
    sintElem* walkthroughArray;/*Массив в котором хранятся результаты предразбора строки.
                               Признаком конца такого массива является walkthroughArray[i].lexeme == 127*/
 
    //про mutable: [url]http://alenacpp.blogspot.com/2005/10/mutable-constcast.html[/url]
    mutable double* numArray;//Буфер памяти под нужны calculate
    mutable sintElem* calculationIt;/*Даже итератор для перебора в calculation я объявляю заранее*/
//Всё. Больше в объекте ничего не хранится.
 
 
    //Функции конструктора. Подробные коментарии указаны в теле функций.
    /*Функции хранящиеся в файле ArifmometrSortSigment.
    Комплекс функций необходим для сортировки в польскую нотацию*/
    void      sortPoland    (sintElem*              );
    void      recursionMain (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionPlus (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionMult (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionPow  (sintElem*,short&,short&);
    void      recursionUnary(sintElem*,short&,short&);
    /*Функции хранящиеся в файле ArifmometrPreparationSigment.
    Комплекс функция необходимых для полготовки строки к сортировке в польскую нотацию*/
    void      sintAdaptation   (char*                  );
    double    setPoint         (double, short          );
    static char* addMult       (char*                  );
    sintElem* setArray         (char*                  );
    static void addCode        (char*                  );
    void toExpForm             (char*                  );
 
//Функции для проверки строки как выражения и для функции оптимизации.
    static inline bool isNumber(char);//0-9/./x/y
    static inline bool isFigure(char);//0-9/.
    static inline bool isLetter(char);//строчная латинская буква-ли?
    static inline bool isUnary(char);//Арность операции. 1 если унарная, 0 если бинарная.
    static inline bool isOperation(char);//если не 0 и не 'x' и не 'y'
    sintElem doIt(char,sintElem);//Выполняет операцию char над операндом
    sintElem doIt(char,sintElem,sintElem);//ами
    unsigned operatorCount(sintElem*);//
    void delElements(sintElem*, unsigned);
 
public:
/*
Все функции которым нечего возвращать возвращают ссылку на объект
для которого они вызваны.
*/
    Expression();//Назначает выражение неверным, проверку ставит в true
    inline Expression(const Expression& exp);//Вызывает operator =
    inline Expression(char const* exp, bool isTest = true, bool IsExpForm = true);//Вызывает rebild
    inline Expression(const std::string& exp, bool isTtest = true, bool IsExpForm = true);//Вызывает rebild
    ~Expression(void);
    Expression& operator = (const Expression& exp);
    inline Expression& rebild(const std::string& st);//Просто с конвертацией
    Expression& rebild(const char* exp);//Полное удаление старого выражения, подготовка нового их строки exp.
    double calculate(double x = 0., double y = 0.) const;
    //Сразу вычисляет строку. ТОЛЬКО ДЛЯ ОДНОРАЗОВОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ!
    static double calculate(const char* st, double x = 0., double y = 0.);
    static double calculate(const std::string& st, double x = 0., double y = 0.);
 
    static inline bool isExp(const std::string&);
    static bool isExp(const char*);
 
 
    Expression& setTest(bool t) { test = t; return *this; }
    Expression& setExpForm(bool t) { expForm = t; return *this; }
    bool isExpForm() const { return expForm; }
    bool isTest() const { return test; }
    bool isFine() const { return fine; }
    operator bool () const { return fine; }
 
    Expression& optimization ();
    bool isConst();
    bool isConstFast() const;
};
 
 
 
#endif // EXPRESSION_H
.cpp:
C++ (Qt)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
1001
1002
1003
1004
1005
1006
1007
1008
1009
1010
1011
1012
1013
1014
1015
1016
1017
1018
1019
1020
1021
1022
1023
1024
1025
1026
1027
1028
1029
1030
1031
1032
1033
1034
1035
1036
1037
1038
1039
1040
1041
1042
1043
1044
1045
1046
1047
1048
1049
1050
1051
1052
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060
1061
1062
1063
1064
1065
1066
1067
1068
1069
1070
1071
1072
1073
1074
1075
1076
1077
1078
1079
1080
1081
1082
1083
1084
1085
1086
1087
1088
1089
1090
1091
1092
1093
1094
1095
1096
1097
1098
1099
1100
1101
1102
1103
1104
1105
1106
1107
1108
1109
1110
1111
1112
1113
1114
1115
1116
1117
1118
1119
1120
1121
1122
1123
1124
1125
1126
1127
1128
1129
1130
1131
1132
1133
1134
1135
1136
1137
1138
1139
1140
1141
1142
1143
1144
1145
1146
1147
1148
1149
1150
1151
1152
1153
1154
1155
1156
1157
1158
1159
1160
1161
1162
1163
1164
1165
1166
1167
1168
1169
1170
1171
1172
1173
1174
1175
1176
1177
1178
1179
1180
1181
1182
1183
1184
1185
1186
1187
1188
1189
1190
1191
1192
1193
1194
1195
1196
1197
1198
1199
1200
1201
1202
1203
1204
1205
1206
1207
1208
1209
1210
1211
1212
1213
1214
1215
1216
1217
1218
1219
1220
1221
1222
1223
1224
1225
1226
1227
1228
1229
1230
1231
1232
1233
1234
1235
1236
1237
1238
1239
1240
1241
1242
1243
#include "Expression.h"
 
Expression::Expression()
    : walkthroughArray(0) , fine(false) , test(true), expForm(true) , numArray(0) {   }
Expression::Expression(const char* expression, bool isTest, bool IsExpForm)
    : walkthroughArray(0), fine(true), test(isTest), expForm(IsExpForm), numArray(0) { rebild(expression); }
Expression::Expression(const std::string& expression, bool isTest, bool IsExpForm)
    : walkthroughArray(0), fine(true), test(isTest), expForm(IsExpForm), numArray(0) { rebild(expression.c_str()); }
Expression::Expression(const Expression& copy)
    : walkthroughArray(0) , numArray(0) { this->operator =(copy); }
Expression& Expression::operator = (const Expression& copy)
{
    test = copy.test;
    fine = copy.fine;
 
    if (!fine)
    {
        delete[] walkthroughArray;
        delete[] numArray;
        return *this;
    }
 
    size_t sizeOfArr = 0;
    while(copy.walkthroughArray[sizeOfArr].lexeme != 127)
    {
        ++sizeOfArr;
    }//Подсчитали размер массива
    walkthroughArray = new sintElem [sizeOfArr + 1];//
    for(size_t i = 0; i != sizeOfArr; ++i)
    {
        walkthroughArray[i] = copy.walkthroughArray[i];
    }
    walkthroughArray[sizeOfArr].lexeme = 127;//Скопировали
 
    size_t i = 0;
    size_t numbersCount = 0;
    while(walkthroughArray[i].lexeme != 127)
    {
        if(walkthroughArray[i].lexeme == 'x' ||
           walkthroughArray[i].lexeme == 'y' ||
          !walkthroughArray[i].lexeme)
        {
            ++numbersCount;
        }
        ++i;
    }//Подсчитали размер буфера для calculate
    numArray = new double[numbersCount + 1];//Выделили буфер
    return *this;
}
 
Expression::~Expression(void)
{
    delete[] walkthroughArray;
    delete[] numArray;
}
double Expression::calculate(double x, double y) const
{
    if (!fine)
    {//Если данное выражение безсмысленно
        return std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();
    }
    calculationIt = walkthroughArray;
    while ((*calculationIt).lexeme != 127)
    {
        switch ((*calculationIt).lexeme)
        {
            case 0:
                *++numArray = (*calculationIt).number;
                break;
            case '+':/*Существует мнение что комутативные операции
                        могут выполнятся на разных платформах в разном
                        порядке поэтому дикримент перенесен в левую часть равенства*/
                *(numArray-- - 1) += *numArray;
                break;
            case '*':
                *(numArray-- - 1) *= *numArray;
                break;
            case '-':
                *(numArray-- - 1) -= *numArray;
                break;
            case '%':
                *numArray *= -1;
                break;
            case '/':
                *(numArray-- - 1) /= *numArray;
                break;
            case '^':case -121:
                *(numArray-- - 1) = pow(*(numArray-1),*numArray);
                break;
            case 'x':
                *++numArray = x;
                break;
            case 'y':
                *++numArray = y;
                break;
            case -128:
                *numArray = sin(*numArray);
                break;
            case -127:
                *numArray = cos(*numArray);
                break;
            case -126:
                *numArray = tan(*numArray);
                break;
            case -125:
                *numArray = 1 / tan(*numArray);
                break;
            case -124:
                *(numArray-- - 1) = log(*(numArray-1))/log(*numArray);
                break;
            case -123:
                *numArray = log10(*numArray);
                break;
            case -122:
                *numArray = log(*numArray);
                break;
            case -120:
                *numArray = pow(*numArray,0.5);
                break;
            case -119:
                *numArray *= *numArray;
                break;
            case -118:
                *numArray *= *numArray>0?1:-1;
                break;
            case -117:
                *numArray = asin(*numArray);
                break;
            case -116:
                *numArray = acos(*numArray);
                break;
            case -115:
                *numArray = atan(*numArray);
                break;
            case -114:
                *numArray = atan(1 / *numArray);
                break;
            case -113:
                *numArray = sinh(*numArray);
                break;
            case -112:
                *numArray = cosh(*numArray);
                break;
        }
        ++calculationIt;
    }
    --numArray;
    return numArray[1];
}
double Expression::calculate(const char* st, double x, double y) { return Expression(st, true).calculate(x,y); }
double Expression::calculate(const std::string& st, double x, double y) { return Expression(st, true).calculate(x,y); }
 
/*inline*/ Expression& Expression::rebild(const std::string& st) { return rebild(st.c_str()); }
Expression& Expression::rebild(const char* expression)
{
    delete[] walkthroughArray;
    delete[] numArray;
    walkthroughArray = 0;
    numArray = 0;
    fine = true;
    if (!isExp(expression))
    {
        fine = false;
        return *this;
    }
    //Переписываем содежимое строки expression в sourseString
    int len = strlen(expression);
    char* sourseString = new char[len * 3 + 1];//Выражение, как правило, не длинное а нам пригодится память вовремя разбора. к тому же она будет очищена сразу после создания объекта
    for (int i = 0, j = 0; i < len; ++i)
        sourseString[j++] = expression[i];
    sourseString[len] = 0;
 
    sintAdaptation(sourseString);//Делает строку регистронезависимой, удаляет пробелы/'\t'/'\n', приводит скобочки к однообразию
    addCode(sourseString);//Заменяет ссылки на функции символами от -128 для удобства дальнейшего анализа
    if (expForm)
    {
        toExpForm(sourseString);//Преобразовывает записи типа -3.0e-2 так,
    }//чтобы они вычислялись как экспоненциальная форма числа.
    addMult(sourseString);//Добавляет * и 0 для реализации унарного минуса. Функции объеденены по историческим причинам.
    sortPoland(setArray(sourseString));/*При вызове преобразует строку в массив sintElem и высылает его для
                                       сортировки в польскую нотацию*/
 
    short i = 0,
          numbersCount = 0,
          opCount = 1;
    while (walkthroughArray[i].lexeme != 127)
    {
        if (walkthroughArray[i].lexeme == 'x' ||
            walkthroughArray[i].lexeme == 'y' ||
           !walkthroughArray[i].lexeme)
        {
            ++numbersCount;//Посчитать максимально возможное количество чисел в стеке(тоесть все числа вобще)
        }
        else
        {
            opCount += !isUnary(walkthroughArray[i].lexeme);
        }
        ++i;
    }
    //qDebug() << opCount << '<' << numbersCount;
    if (opCount > numbersCount)
    {
        delete[] walkthroughArray;
        delete[] numArray;
        walkthroughArray = 0;
        numArray = 0;
        fine = false;
        return *this;
    }
 
    numArray = new double[numbersCount + 1];//1 лишний элемент нужен для оптимизации алгаритма вычисления
    //std::cout << "объект создан.\n";
    return *this;
}
 
short strlen(char* st){
/*Так как функция из библиотеки выдаёт ворнинг я её переписал*/
    char* len = st;
    while (*len) ++len;
    return len - st;
}
void Expression::sintAdaptation (char* st)
{
    int i = -1, j = 0;
    while (st[++i])//Регистронезависимость и приведение скобочек к единообразию
        if(st[i] >= 'A' && st[i] <= 'Z')
            st[i] -= 'A' - 'a';
        else if(st[i] == '{' || st[i] == '[')
            st[i] = '(';
        else if(st[i] == '}' || st[i] == ']')
            st[i] = ')';
    i = 0;
    while (st[i - 1])//Убираю пробелы, символы табуляции и переноса строки
    {
        while(st[i] && ( st[i] == ' ' || st[i] == '\n' || st[i] == '\t'))
            ++i;
        st[j] = st[i];
        ++j;
        ++i;
    }
    i = j = 0;
    while (st[i - 1])//Убираю унарные плюсы
    {
        while(st[i] && st[i] == '+' && ( !i || st[i - 1] != ')' && !isNumber(st[i - 1]) ) )
            ++i;
        st[j] = st[i];
        ++j;
        ++i;
    }
}
void Expression::addCode (char* st)
/*Заменяет ссылки на функции символами от -128 для удобства дальнейшего анализа
    sin    == -128 'А'
    cos    == -127 'Б'
    tg     == -126 'В'
    ctg    == -125 'Г'
    log    == -124 'Д'
    lg     == -123 'Е'
    ln     == -122 'Ж'
    pow    == -121 'З'
    sqrt   == -120 'И'
    sqr    == -119 'К'
    abs    == -118 'Л'
    arcsin == -117 'М'
    arccos == -116 'Н'
    arctg  == -115 'О'
    arcctg == -114 'П'
    sinh   == -113 'Р'
    cosh   == -112 'С'
*/
{
    int j,i=0;
    while(st[i+3])
    {
        if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='i'&&st[i+2]=='n')
        {
            st[i]=-128;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='s')
        {
            st[i]=-127;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='t'&&st[i+1]=='g')
        {
            st[i]=-126;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='t'&&st[i+2]=='g')
        {
            st[i]=-125;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='g')
        {
            st[i]=-124;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='g')
        {
            st[i]=-123;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='l'&&st[i+1]=='n')
        {
            st[i]=-122;
            j=i+1;
            while(st[j])
                st[j]=st[j+++1];
        }
        else if(st[i]=='p'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='w')
        {
            st[i]=-121;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='q'&&st[i+2]=='r'&&st[i+3]=='t')
        {
            st[i]=-120;
            j=i+1;
            while(st[j+2])
                st[j]=st[j+++3];
        }
        else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='q'&&st[i+2]=='r')
        {
            st[i]=-119;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j]=st[j+++2];
        }
        else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='b'&&st[i+2]=='s')
        {
            st[i]=-118;
            j=i+1;
            while(st[j+1])
                st[j] = st[j+++2];
        }
        else if(st[i+4] && st[i+5])
            if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='s'&&st[i+4]=='i'&&st[i+5]=='n'){
                st[i]=-117;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            }
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='c'&&st[i+4]=='o'&&st[i+5]=='s'){
                st[i]=-116;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            }
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='t'&&st[i+4]=='g'){
                st[i]=-115;
                j=i+1;
                while(st[j+3])
                    st[j] = st[j++ + 4];
            }
            else if(st[i]=='a'&&st[i+1]=='r'&&st[i+2]=='c'&&st[i+3]=='c'&&st[i+4]=='t'&&st[i+5]=='g'){
                st[i]=-114;
                j=i+1;
                while(st[j+4])
                    st[j] = st[j++ + 5];
            }
            else if(st[i]=='s'&&st[i+1]=='i'&&st[i+2]=='n'&&st[i+3]=='h')
            {
                st[i]=-113;
                j=i+1;
                while(st[j+2])
                    st[j]=st[j+++3];
            }
            else if(st[i]=='c'&&st[i+1]=='o'&&st[i+2]=='s'&&st[i+3]=='h')
            {
                st[i]=-112;
                j=i+1;
                while(st[j+2])
                    st[j]=st[j+++3];
            }
        i++;
    }
}
char* Expression::addMult (char* st)
/*Добавляет в анализируемую строку *. Ввиду сложности условвие срабатывания расписано в несколько строк
    Функция не предназначена для полного решения вопроса а только помогает упростить ввод данных*/
{
    int strLen = strlen(st),//Хрнаит длину строки изменяемую функцией!
        i = 0,                    //Глобальный бегунок
        j;             //Бегунок используемый при добавлении '*'!
 
    while (st[i]){
        if (
            (
                ((st[i]>47&&st[i]<58)||(st[i-1]=='p'&&st[i]=='i')||st[i]=='e'||st[i]=='x'||st[i]=='y'||st[i]==')')
                &&
                (st[i+1]=='(' || st[i+1]<=-100 || st[i+1]=='e' || st[i+1]=='p'&&st[i+2]=='i' || st[i+1] =='x' || st[i+1] == 'y')
            )/*Если справа число или переменная или ) а слева (, x, pi, e или функция*/
            ||
            (
                ((st[i-1]=='p'&&st[i]=='i')||st[i]=='e'||st[i]=='x'||st[i]=='y'||st[i]==')')
                &&
                ( st[i+1]>='0' && st[i+1]<='9' )
            )
          )//Если нужно добавить *. Хоть и здоровенный но выносить в функцию не стал. Решил что не круто.
        {
            ++strLen;
            j=strLen;
            st[j]=0;
            while(i+1 != j)
            {
                --j;
                st[j+1] = st[j];
            }
            st[j]='*';
        }
        ++i;
    }
    //qDebug() << "theroes added $" << st << "$";
    return st;
}
void Expression::toExpForm(char* st)
{
    int i = 0;
    int strLen = strlen(st);
    while (st[i])
    {
        if (st[i] == 'e')
        {
            int j = 1 + (st[i + 1] == '-' || st[i + 1] == '+');
            if (isFigure(st[i - 1]) && isFigure(st[i + j]))
            {
                while (i - j && isFigure(st[i - j]))
                {
                    ++j;
                }//Нашли начало числовой составляющей
                j += i - j == 0;
 
                int k = 1 + ( st[i + 1] == '+' || st[i + 1] == '-' );
 
                while (st[i + k] && isFigure(st[i + k]))
                {
                    ++k;
                }//Нашли конец экспоненциальной части
 
                //добавить в конец и в начало по скобочке, заменить е на *10^
                strLen += 5;
                int l = strLen;
                while(i + k + 4 != l)
                {
                    st[l] = st[l - 5];
                    --l;
                }
                st[l-4] = ')';
                while(i + 4 != l)
                {
                    st[l] = st[l - 4];
                    --l;
                }
                st[l] = '^';
                st[--l] = '0';
                st[--l] = '1';
                st[--l] = '*';
                --l;
                ++j;
                while(l && i - j + 2 != l)
                {
                    st[l] = st[l - 1];
                    --l;
                }
                st[l] = '(';
                i += 4;
            }
        }
        ++i;
    }
}
double Expression::setPoint (double arg, short del)
{
    while(del--)
        arg /= 10;
    return arg;
}
Expression::sintElem* Expression::setArray (char* st)
/*
Преобразует строку в массив элементов следующего вида:
    Каждый элемент имеет переменную lexeme типа char хранящую все лексэмы,
    если же встречается число то оно записывается в переменную number типа double.
ВНИМАНИЕ! Признаком конца такого массива является выполнение равенства lexeme == 127
 
Воспринимает упоминания pi и e как чисел что делает невозможной экоспоненциальную форму записи числа в классическом виде.
    если необходимо записать число в экспоненциальной форме пользуйтесь функцией pow,
    анализатор оптимизирован для исполненя этой функции и упрощает алгоритм если
    необходимо возвести в целую степень!
 
В анализаторе не предусмотрены методы позволяющие использовать не десятиричную форму представления чисел.
*/
{
    int i=0;//Бегунок символьного массива
    //Обозначаем унарную операцию заменив '-' на '%'
    if(*st == '-')
        *st = '%';
    while(st[i++])
        if(st[i-1] == '(' && st[i]=='-' && st[i+1]!='(' || (st[i-1] == '*' || st[i-1] == '/' || st[i-1] == '+' || st[i-1] == '-' || st[i-1] == '^') && st[i] == '-')
            st[i] = '%';
    int elKol=0;//Хранит количество элементов после завершения первого корневого цикла while
    //Подсчитываем количество элементов чтобы выделить память. Выделяем память.
    i=0;
    while(st[i]){
        //if(st[i] == '%' && st[i+1] == 'p' && st[i+2] == 'i')
            //--elKol;//Если это вобще унарный минус перед пи
        while((st[i] >= '0' && st[i] <= '9' || st[i] == '.' || st[i] == '%') && (st[i+1] >= '0' && st[i+1] <= '9' || st[i+1] == '.' || st[i+1] == 'p' || st[i+1] == 'e'))
            ++i;//Если текущий и следующий символы - части числа
        if(st[i] == 'p' && st[i+1] == 'i')
            ++i;//Чтобы пи за 2 элемента не считать и включить унарный минус.
        ++elKol;
        ++i;
    }
    sintElem* firstAnalysisArray = new sintElem [elKol + 1];//Плюс место под признак конца масива
    //Цикл основного анализа
    i=0;
    int point = 0,        //Хранит количество знаков в числе после запятой.
        j = 0,            //Бегунок нового масива
        det = 1;          //Коэффициент учёта унарного минуса
    bool isFigure = false;//Признак указывающий на то что до этого было число
    while(st[i])
    {
        if(st[i]>='0'&&st[i]<='9')
            if(point)//Если это число после запятой
                firstAnalysisArray[j].number += setPoint(st[i] - '0',point++);
            else if(isFigure){//Если не первая цифра числа
                firstAnalysisArray[j].number *= 10;
                firstAnalysisArray[j].number += st[i] - '0';
            }
            else{//Если это первая цифра в числе
                firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;//Фикссируем что это число
                firstAnalysisArray[j].number = st[i] - '0';
                isFigure = true;
                if(i && st[i-1] == '%')//Если унарная операция
                    det=-1;
            }
        else if(st[i]=='.')
        {
            point=1;
            if(!isFigure)
            {
                isFigure = true;
                firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;//Фикссируем что это число
                firstAnalysisArray[j].number = 0.;
                if(i && st[i-1] == '%')//Если унарная операция
                    det=-1;
            }
        }
        else if(st[i]=='e'){
            if(i && st[i - 1] == '%')
                det = -1;
            firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;
            firstAnalysisArray[j++].number = 2.718281828459045235360287471352662497757 * det;
            det = 1;
        }
        else if(st[i]=='p'&&st[i+1]=='i'){
            if(i && st[i - 1] == '%')
                det=-1;
            firstAnalysisArray[j].lexeme = 0;
            firstAnalysisArray[j++].number = 3.141592653589793238462643383279502884197 * det;
            det=1;//Занулить данные если раньше было число(рудиментарная форма защиты от ошибок)
            ++i;//отработано сразу два символа
        }
        else if(isFigure){
            firstAnalysisArray[j++].number *= det;
            firstAnalysisArray[j++].lexeme = st[i];
            det = 1;
            point = isFigure = 0;
        }
        else if(st[i] != '%' || st[i + 1] != 'p' && st[i + 1] != 'e' && ( st[i + 1] < '0' || st[i + 1] > '9' ) && st[i] != '.' )
            firstAnalysisArray[j++].lexeme = st[i];
        ++i;
    }
    if(isFigure)
        firstAnalysisArray[j].number *= det;
    delete[] st;
    firstAnalysisArray[elKol].lexeme = 127;//Записываем признак конца масcива
    /*
    std::cout << "firstAnalysis: ";
    for(i = 0; firstAnalysisArray[i].lexeme != 127; ++i)
        if(firstAnalysisArray[i].lexeme)
            std::cout << firstAnalysisArray[i].lexeme ;
        else
        {
 
            if(firstAnalysisArray[i].number == 2.718281828459045235360287471352662497757)
                std::cout <<'e';
            else if(firstAnalysisArray[i].number == -2.718281828459045235360287471352662497757)
                std::cout << "-e";
            else if(firstAnalysisArray[i].number == -3.141592653589793238462643383279502884197)
                std::cout << "-pi";
            else if(firstAnalysisArray[i].number == 3.141592653589793238462643383279502884197)
                std::cout << "pi";
            else
                std::cout << 'n';
        }
    std::cout << '\n';//*/
    return firstAnalysisArray;
}
 
 
 
 
 
/*
 
 
 
сортировка
 
 
 
*/
 
 
 
void Expression::recursionPlus (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j)
{
    /*В случае +- мы ищем следующий +- или конец масива.
    Рекурсия нужна чтобы всё остальное было полностью независимо*/
    while(sourseArray[i].lexeme != '+' && sourseArray[i].lexeme != '-' && sourseArray[i].lexeme != 127){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '+' || sourseArray[i].lexeme == '-' || sourseArray[i].lexeme == '*' || sourseArray[i].lexeme == '/' || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {
            case'*':case'/':
                recursionMult (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'^':
                recursionPow  (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'%':
                recursionUnary(sourseArray,++i,j);
                break;
            default:
                recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::recursionMult (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j)
{
    //В случае /* мы ищем следующий /*-+ или конец масива
    while(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme == '%' || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y' || sourseArray[i].lexeme == '(' || sourseArray[i].lexeme < -100){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%' ){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {
            case '^'://свич уже вырожден в 2 исхода потому заменяется на if
                recursionPow  (sourseArray,++i,j);
                break;
            case '%':
                recursionUnary(sourseArray,++i,j);
                break;
            default:
                recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::recursionPow  (Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j)
{
    //В случае ^ нам только и нужно что выписать содержимое идущих далее скобок или одно число
    if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
        walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
    else if(sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){//Это может быть только функция
        sintElem cnt = sourseArray[i];
        if(sourseArray[i].lexeme == '%'){
            recursionUnary(sourseArray,++i,j);
        }
        else
        {
            recursionMain (sourseArray,++(++i),j);
            while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
        }
        walkthroughArray[j++] = cnt;
    }
    else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
        recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;
    }
}
void Expression::recursionUnary(Expression::sintElem* sourseArray, short &i, short &j)
{
    //В случае % нам только и нужно что выписать содержимое идущих далее скобок или одно число
    if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
        walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
    else if(sourseArray[i].lexeme < -100){//Это может быть только функция
        sintElem cnt = sourseArray[i];
        recursionMain(sourseArray,++(++i),j);
        while(sourseArray[i].lexeme == ',')
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
        walkthroughArray[j++] = cnt;
    }
    else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
        recursionMain(sourseArray,++i,j);
        ++i;
    }
}
void Expression::recursionMain (Expression::sintElem* sourseArray,short&i,short&j)
{
    while(sourseArray[i].lexeme != 127){
        if(!sourseArray[i].lexeme || sourseArray[i].lexeme == 'x' || sourseArray[i].lexeme == 'y')
            walkthroughArray[j++] = sourseArray[i++];
        else if(sourseArray[i].lexeme == '+' || sourseArray[i].lexeme == '-' || sourseArray[i].lexeme == '*' || sourseArray[i].lexeme == '/' || sourseArray[i].lexeme == '^' || sourseArray[i].lexeme < -100 || sourseArray[i].lexeme == '%'){
            sintElem cnt = sourseArray[i];
            switch(cnt.lexeme)
            {//Для +-/*^ приходится писать рекурсивную функцию другого вида с другими условиями выхода
            case'+':case'-':
                recursionPlus(sourseArray,++i,j);
                break;
            case'*':case'/':
                recursionMult(sourseArray,++i,j);
                break;
            case'^':
                recursionPow (sourseArray,++i,j);
                break;
            case'%':
                recursionUnary (sourseArray,++i,j);
                break;
            default://Если это не операции +-/*^ значит это функция и за её кодом идут скобки -> ++(++i)
                recursionMain(sourseArray,++(++i),j);
                while(sourseArray[i].lexeme == ',')
                    recursionMain(sourseArray,++i,j);
                ++i;//В конце стоит скобочка которую мы пропустили ++(++i) вызывая функцию
            }
            walkthroughArray[j++] = cnt;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == '('){
            recursionMain(sourseArray,++i,j);
            ++i;
        }
        else if(sourseArray[i].lexeme == ')' || sourseArray[i].lexeme == ',')
            return;
    }
}
void Expression::sortPoland (sintElem* sourseArray)
{
/*Сортирует масив sourseArray в польскую нотацию переписывая его в окончательный
  массив предразбора строки walkthroughArray, удаляет скобочки.
  Непосредственно в теле функции происходит только выделение памяти под
  окончательный массив. Сама же функция сортировки введу её рекурсивной природы
  разнесена по рекурсивным частям*/
    short int elemQuantity = 0,//Колличество элементов в новом масиве
              i = 0,           //Бегунок старого масива
              j = 0;           //Бегунок нового масива
    while(sourseArray[i].lexeme != 127)
        if(sourseArray[i++].lexeme != '(' && sourseArray[i-1].lexeme != ')' && sourseArray[i-1].lexeme != ',')
            ++elemQuantity;
    walkthroughArray = new sintElem [elemQuantity + 1];
    i = 0;
    recursionMain(sourseArray, i, j);//i и j педедаются по ссылке(!)
    walkthroughArray[j].lexeme = 127;
    /*
    std::cout << "Нотация:\n";
    for(i = 0; i < j; ++i)
        if(walkthroughArray[i].lexeme)
            std::cout << walkthroughArray[i].lexeme << '\n';
        else
            std::cout << walkthroughArray[i].number << '\n';//*/
}
 
 
 
/*
 
 
 
 
Проверка на выражение
 
 
 
*/
/*inline*/ bool Expression::isFigure(char s) { return s >= '0' && s <= '9' || s == '.'; }
/*inline*/ bool Expression::isNumber(char s) { return isFigure(s) || s == 'x' || s == 'y'; }
/*inline*/ bool Expression::isLetter(char s) { return s >= 'a' && s <= 'z'; }
/*inline*/ bool Expression::isUnary(char s) { return s == '%' || s < -100 && s != -124 && s != -121; }
/*inline*/ bool Expression::isOperation(char s) { return s && s != 'x' && s != 'y'; }
/*inline*/ bool Expression::isExp(const std::string& str) { return isExp(str.c_str()); }
bool Expression::isExp(const char* St)
{
/*
 Проверяет, является ли строка выражением. работает ощутимо долго.
(но не слишком. Но сопоставимо с полным разбором строки и переводом её в выражение)
*/
    if (!strlen(St))
    {
        return false;
    }
    int i = -1, j = 0;
    char* st = new char [strlen(St) * 2];
    while(St[++i])//Проверка на наличие посторонних символов
        if(St[i] != ' ' && St[i] != '\n')
            if(St[i] >= 'A' && St[i] <= 'Z')
                st[j++] = St[i] - ('A' - 'a');
            else if(isLetter(St[i]) || isNumber(St[i]) ||
                                    St[i] == '*' || St[i] == '/' || St[i] == '+' || St[i] == '-' ||
                                    St[i] == '^' || St[i] == '(' || St[i] == ')' || St[i] == ',' || St[i] == '.')
                st[j++] = St[i];
            else if(St[i] == '}' || St[i] == ']')
                st[j++] = ')';
            else if(St[i] == '{' || St[i] == '[')
                st[j++] = '(';
            else
            {
                delete[] st;
                return !true && !false;
            }
    i = -1;
    while(st[++i])
        if(st[i] == 'p' && st[i + 1] == 'i')//Если это pi, заменить его на 77, чтобы в дальнейшем анализировать как число
        {
            st[i] = '7';
            st[++i] = '7';
        }
        else if(st[i] == 'e' || st[i] == 'x' || st[i] =='y' )//если это e, y или x
            st[i] = '2';
    st[j] = i = 0;
    //std::cout << "Symbols is right.\nFree string is \"" << st << "\"\n";
    if(*st != 0 && ( *st != '+' && *st != '-' && *st != '(' && !isNumber(*st) && !isLetter(*st) ) )//Проверка на порядок следования
    {
        delete[] st;
        return !true && !false;
    }
    //std::cout << "First symbol is right.\n";
 
    while(st[++i])
        if( ( st[i] == '+' || st[i] == '-' || st[i] == '/' || st[i] == '*' || st[i] == '^' || st[i] == '(' || st[i] == ',' ) &&
            !isNumber(st[i + 1]) && !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' && st[i + 1] != '-' && st[i + 1] != '+'
        || st[i] == ')' &&
            !isNumber(st[i + 1]) && !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' && st[i + 1] != '-' && st[i + 1] != '+' && st[i + 1] != '^'
                                     && st[i + 1] != ')' && st[i + 1] != '*' && st[i + 1] != '/' && st[i + 1] != ','  && st[i + 1]
        || isLetter(st[i]) &&
            ( !st[i + 1] || !isLetter(st[i + 1]) && st[i + 1] != '(' ))
        {
            //std::cout << i << " is " << st[i] << '\n';
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    //Тест последнего символа
    --i;
    if(st[i] != ')' && ( st[i] < '0' || st[i] > '9' ) )
    {
        delete[] st;
        return !true && !false;
    }
    //std::cout << "Sequence is right.\n";
    //qDebug() << "()...";
    i = -1;
    j = 0;
    while(st[++i])//Проверка на скобочки
    {
        if(st[i] == '(')
            ++j;
        else if(st[i] == ')')
            --j;
        if( j < 0 )
        {
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    }
    if(j)
    {
        delete[] st;
        return !true && !false;
    }
    //std::cout << "Brackets is right.\n";
    //qDebug() << "funk...";
    addCode(st);
    i = -1;
    while(st[++i])
    {
        if(isLetter(st[i]) || i && st[i - 1] < -100 && st[i] < -100)
        {//Если есть неопознанные функции - символы не заменённые на экваваленты или две функции подрят
            //std::cout << st << std::endl;
            delete[] st;
            return !true && !false;
        }
    }
 
    //qDebug() << "true";
    delete[] st;
    return true;
}
 
 
/*
 
 оптимизация выражения
 
*/
Expression::sintElem Expression::doIt(char op, sintElem a)
{
/*
Выполнение унарных операций
*/
    //std::cout << op << a.number << std::endl;
    sintElem ret;
    ret.lexeme = 0;
    switch (op)
    {
        case '%':
            ret.number = 0 - a.number;
            break;
        case -128:
            ret.number = sin(a.number);
            break;
        case -127:
            ret.number = cos(a.number);
            break;
        case -126:
            ret.number = tan(a.number);
            break;
        case -125:
            ret.number = 1 / tan(a.number);
            break;
        case -123:
            ret.number = log10(a.number);
            break;
        case -122:
            ret.number = log(a.number);
            break;
        case -120:
            ret.number = pow(a.number,0.5);
            break;
        case -119:
            ret.number = a.number * a.number;
            break;
        case -118:
            ret.number = *numArray>0 ? a.number : 0 - a.number;
            break;
        case -117:
            ret.number = asin(a.number);
            break;
        case -116:
            ret.number = acos(a.number);
            break;
        case -115:
            ret.number = atan(a.number);
            break;
        case -114:
            ret.number = atan(1 / a.number);
            break;
        case -113:
            ret.number = sinh(a.number);
            break;
        case -112:
            ret.number = cosh(a.number);
            break;
    }
    return ret;
}
Expression::sintElem Expression::doIt(char op, sintElem a, sintElem b)
{
/*
Выполнение бинарных операций
*/
    //std::cout << a.number << op << b.number << std::endl;
    sintElem ret;
    ret.lexeme = 0;
    switch (op)
    {
        case '+':
            ret.number = a.number + b.number;
            break;
        case '*':
            ret.number = a.number * b.number;
            break;
        case '-':
            ret.number = a.number - b.number;
            break;
        case '/':
            ret.number = a.number / b.number;
            break;
        case '^':case -121:
            ret.number = pow(a.number, b.number);
            break;
        case -124:
            ret.number = log(a.number)/log(b.number);
            break;
    }
    return ret;
}
unsigned Expression::operatorCount(sintElem* op)
{
 
    unsigned k = 1;
    signed j = 0;
    while(k)//проверку на достижение начала массива ставить не нужно, если мы предпологаем нотацию разрешаемой
    {//Ну пошутил. . . Если это оператор, добавить 1 если он бинарный, если не оператор (число) вычесть 1.
        k += isOperation(op[-++j].lexeme) ?  !isUnary(op[-j].lexeme) : -1;//по моему это приведёт нас ко второму операнду
    }
    return j;
}
/*std::ostream& operator << (std::ostream &cout, Expression::sintElem el)
{
    if(el.lexeme)
        cout << el.lexeme;
    else
        cout << el.number;
    return cout;
}*/
void Expression::delElements(sintElem* from, unsigned how)
{
/*
Удаляет how элементов из массива from, без проверок
*/
    for(unsigned i = 0; from[i + how - 1].lexeme != 127; ++i)
    {
        from[i] = from[i + how];
    }
}
Expression& Expression::optimization()
{
/*
Проводит беглый предрасчёт выражения. Не учитывает комутативность операци.
*/
    if (!fine)
    {
        return *this;
    }
    unsigned counter = 0;
    while(walkthroughArray[counter].lexeme != 127)
        ++counter;
    sintElem* temp = new sintElem[counter + 1];
 
    unsigned i = 0, j = 0;
    while(walkthroughArray[i].lexeme != 127)
    {
        if(!walkthroughArray[i].lexeme || walkthroughArray[i].lexeme == 'x' || walkthroughArray[i].lexeme == 'y')
            temp[j++] = walkthroughArray[i];
        else
            if(isUnary(walkthroughArray[i].lexeme))
                if( !temp[j - 1].lexeme )
                    temp[j - 1] = doIt(walkthroughArray[i].lexeme, temp[j - 1]);
                else
                    temp[j++] = walkthroughArray[i];
            else
                if( !temp[j - 1].lexeme && !temp[j - 2].lexeme )
                    temp[j - 1] = doIt(walkthroughArray[i].lexeme, temp[j - 1], temp[--j]);
                else
                    temp[j++] = walkthroughArray[i];
        ++i;
    }
    temp[j].lexeme = 127;
    /*Безсмысленные операции:
* 1, 0
+ 0
/ 1
- 0
^ 1
 
я вижу *, как я ищу операнды? все возможные операции находящиеся перед ним уже выполнены, т. е. может быть 1 x 3 ^ * это же 1*х^3, что должно быть x^3,
что значит что я должен собирать какой-то стек из переменных пока не найду в обоих сторонах x или не соберу все, тогда с одной из сторон должен остатся
только безсмысленный операнд, проверить обе стороны на его наличие, удалить требуемое.
*/
 
    i = j = 0;
    if(temp[1].lexeme != 127)
        ++(++i);//речь о бинарных операциях, нет смысла изучать что там раньше третьего знака.
    while(temp[i].lexeme != 127)
    {
        switch(temp[i].lexeme)
        {
        case '*':
            if(!temp[i - 1].lexeme && temp[i - 1].number == 1)//правый операнд мы можем проверить сразу
            {
                delElements(temp + i - 1, 2);//убираем 1 и *
                --(--i);
            }
            else if(!temp[i - 1].lexeme && temp[i - 1].number == 0)
            {
                temp[i].lexeme = 0;
                temp[i].number = 0;//Чтобы не вызывать два удаления записываем 0 вместо *
                j = operatorCount(temp + i - 1);//собираем второй операнд, удаляем его и *.
                delElements(temp + i - j - 1, j + 1);
                i -= j + 1;
            }
            else//иначе просто собираем всё что попадает в правый операнд
            {
                j = operatorCount(temp + i);
                if(!temp[i - j - 1].lexeme && temp[i - j - 1].number == 1)
                {//удаляем 1 и само умножение.
                    delElements(temp + i, 1);
                    delElements(temp + i - j - 1, 1);
                    --(--i);
                }
                else if(!temp[i - j - 1].lexeme && temp[i - j - 1].number == 0)
                {
                    delElements(temp + i - j, j + 1);//удаляем всё кроме нуля
                    i -= j + 1;
                }
            }
            break;
        case '+': case '-':
            if(!temp[i - 1].lexeme && temp[i - 1].number == 0)
            {
                delElements(temp + i - 1, 2);
                --(--i);
            }
            else
            {
                j = operatorCount(temp + i);
                if(!temp[i - j - 1].lexeme && temp[i - j - 1].number == 0)
                {
                    delElements(temp + i, 1);
                    delElements(temp + i - j - 1, 1);
                    --(--i);
                }
            }
            break;
        case '/':
            if(!temp[i - 1].lexeme && temp[i - 1].number == 1)
            {
                delElements(temp + i - 1, 2);
                --(--i);
            }
            if(!temp[i - 1].lexeme && temp[i - 1].number == 0)
            {
                temp[i].lexeme = 0;
                temp[i].number = 1;
                j = operatorCount(temp + i - 1);
                delElements(temp + i - j - 1, j + 1);
                i -= j + 1;
            }
            else
            {
                j = operatorCount(temp + i);
                if(!temp[i - j - 1].lexeme && temp[i - j - 1].number == 0)
                {
                    delElements(temp + i - j, j + 1);
                    i -= j + 1;
                }
            }
            break;
        case '^': case -121:
            if(!temp[i - 1].lexeme && temp[i - 1].number == 1)
            {
                delElements(temp + i - 1, 2);
                --(--i);
            }
            else
            {
                j = operatorCount(temp + i);
                if(!temp[i - j - 1].lexeme && ( temp[i - j - 1].number == 0 || temp[i - j - 1].number == 1 ) )
                {
                    delElements(temp + i - j, j + 1);
                    i -= j + 1;
                }
            }
            break;
        }
        ++i;
    }
 
    delete[] walkthroughArray;
    walkthroughArray = temp;
 
    /*
    std::cout << "Оптимизированная нотация:\n";
    for(i = 0; walkthroughArray[i].lexeme != 127; ++i)
        if(walkthroughArray[i].lexeme)
            std::cout << walkthroughArray[i].lexeme << std::endl;
        else
            std::cout << walkthroughArray[i].number << std::endl;
    //*/
 
    return *this;
}
 
 
 
/*
 
Является ли константой данное выражение?
 
*/
bool Expression::isConst()
{/*
 Предпологается, что функция применяется для полей ввода и прочего в том же роде.
 В таком контексте нет смысла делать её быстрой (например просто проверить
 присутствие х и у в выражении). По этому она и не быстрая.
  Если это нормальное выражение и после его оптимизации в нём осталось только одно число то true
*/
    optimization();
    return fine && walkthroughArray[0].lexeme == 0 && walkthroughArray[1].lexeme == 127;
}
 
bool Expression::isConstFast() const
{// Таки просто проверка. . .
    for (int i = 0; walkthroughArray[i].lexeme != 127; ++i)
    {
        if (walkthroughArray[i].lexeme == 'x' || walkthroughArray[i].lexeme == 'y')
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
ValeryLaptev
Эксперт C++
1004 / 783 / 46
Регистрация: 30.04.2011
Сообщений: 1,595
04.07.2012, 12:58     Синтаксический анализ #22
B все же попробуйте через польскую запись. Там надо реализовать два алгоритма: преобразование в ПЗ, и вычисление ПЗ.
Оба делаются с использованием стека.
Вычисление в польской записи - самое быстрое из возможных, поскольку за один проход слева направо по строке вычисляет ее.
silent_1991
Эксперт C++
4938 / 3014 / 149
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 7,024
Завершенные тесты: 1
04.07.2012, 13:53     Синтаксический анализ #23
Цитата Сообщение от CEBEP Посмотреть сообщение
Уверен, во многих аспектах мой парсер проявит себя лучше генерированного
Сомневаюсь. Лексер, генерируемый флексом - автоматный анализатор, куда более оптимизированный, чем обычная проверка символов. Парсер, генерируемый bison - LALR(1)-анализатор, куда более быстрый, чем рекурсивный спуск.
Alex74
2 / 2 / 0
Регистрация: 25.07.2008
Сообщений: 8
04.07.2012, 14:44     Синтаксический анализ #24
Камрады! А не поскажет ли кто алгоритм (код) получения из строки мат. выражение в графическом виде типа MS Equation? Дабы узреть, собственно, что введено?
CEBEP
105 / 105 / 9
Регистрация: 21.03.2010
Сообщений: 437
04.07.2012, 19:41  [ТС]     Синтаксический анализ #25
Цитата Сообщение от ValeryLaptev Посмотреть сообщение
B все же попробуйте через польскую запись.
у меня и есть через польскую запись... Только вместо стека используется заранее выделенная память, чтобы каждый раз не перевыделять во время вычисления

Добавлено через 1 минуту
Цитата Сообщение от silent_1991 Посмотреть сообщение
куда более быстрый, чем рекурсивный спуск
я не использую рекурсивный спуск
silent_1991
Эксперт C++
4938 / 3014 / 149
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 7,024
Завершенные тесты: 1
04.07.2012, 20:06     Синтаксический анализ #26
CEBEP, ну я особо не разбирался, увидел набор функций с префиксом Recursive, подумал, что там рекурсивный спуск.
CEBEP
105 / 105 / 9
Регистрация: 21.03.2010
Сообщений: 437
04.07.2012, 20:33  [ТС]     Синтаксический анализ #27
это при сортировке в польскую нотацию используется набор функций вызывающих друг-друга...
silent_1991
Эксперт C++
4938 / 3014 / 149
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 7,024
Завершенные тесты: 1
04.07.2012, 20:35     Синтаксический анализ #28
CEBEP, не очень понимаю смысл слова "сортировка" в данном контексте. Не объясните?
Jupiter
Каратель
Эксперт C++
6542 / 3962 / 226
Регистрация: 26.03.2010
Сообщений: 9,273
Записей в блоге: 1
Завершенные тесты: 2
04.07.2012, 20:42     Синтаксический анализ #29
Цитата Сообщение от CEBEP Посмотреть сообщение
я не использую рекурсивный спуск
а что используете?
CEBEP
105 / 105 / 9
Регистрация: 21.03.2010
Сообщений: 437
04.07.2012, 21:19  [ТС]     Синтаксический анализ #30
Цитата Сообщение от silent_1991 Посмотреть сообщение
"сортировка" в данном контексте.
получил я строку 2^5+6*7*sin(pi/2), преобразовал в массив
2,^,5,+,6,*,7,*,sin,(,pi,/,2,).
теперь я его пересортировываю в
2,5,^,6,7,*,pi,2,/,sin,*,+.
после чего для расчёта мне достаточно выполнить процедуру применяемую к мат. выражению записанному в польской нотации чем и занимается функция calculate
silent_1991
Эксперт C++
4938 / 3014 / 149
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 7,024
Завершенные тесты: 1
04.07.2012, 21:24     Синтаксический анализ #31
CEBEP, ну так вот, если я всё правильно понял, "пересортировка" у вас и производится рекурсивным спуском.
CEBEP
105 / 105 / 9
Регистрация: 21.03.2010
Сообщений: 437
04.07.2012, 22:33  [ТС]     Синтаксический анализ #32
Цитата Сообщение от silent_1991 Посмотреть сообщение
"пересортировка" у вас и производится рекурсивным спуском.
Да, но вы, по моему мнению, явно подразумевали другой контекст использования рекурсивного спуска, когда строка разбирается как есть а рекурсивный спуск производится непосредственно при расчёте значения строки, чего я не использую. + я побывал писать по другому - получилось медленнее... Дело в том что сама по себе задача разбора строки сводится к выделению подстрок и по своей природе рекурсивна. Так зачем уходить от рекурсии в данном случае, если любая другая технология, будь то накопление стека или что-то более не очевидное, будет лишь уходом от прямого подхода, и, почти наверняка, не в пользу производительности. Я могу отослать к конкретной странице книги Страуструпа "Язык программирования с++", где он излагает преимущества выбранного мной подхода.
ValeryLaptev
Эксперт C++
1004 / 783 / 46
Регистрация: 30.04.2011
Сообщений: 1,595
05.07.2012, 13:03     Синтаксический анализ #33
Цитата Сообщение от CEBEP Посмотреть сообщение
получил я строку 2^5+6*7*sin(pi/2), преобразовал в массив
2,^,5,+,6,*,7,*,sin,(,pi,/,2,).
теперь я его пересортировываю в
2,5,^,6,7,*,pi,2,/,sin,*,+.
Это и есть преобразование в польскую запись. Никогда не слышал, чтобы это преобразование называли сортировкой. Есть название: сортировочная станция Дейкстры, если что... Потому как Дейкстра придумал алгоритм преобразования с помощью стека и описал его в виде сортировочной станции для вагонов...
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
05.07.2012, 15:25     Синтаксический анализ
Еще ссылки по теме:

Синтаксический анализатор C++
Синтаксический и семантический анализ во Flex и Bison C++
C++ Лексический и синтаксический анализ текста

Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
silent_1991
Эксперт C++
4938 / 3014 / 149
Регистрация: 11.11.2009
Сообщений: 7,024
Завершенные тесты: 1
05.07.2012, 15:25     Синтаксический анализ #34
CEBEP, а прямое вычисления будет даже более производительно, так что вопрос не в этом. Вопрос в том, что стек и цикл всегда будут быстрее рекурсии. К тому же, LALR-автомат подразумевает оптимизацию посредством уменьшения количества состояний. Аргумент в пользу рекурсивного спуска - простота и логичность (по сути, набор правил грамматики практически без изменений преобразуется в набор функций, причём рекурсивные правила превращаются в рекурсивные функции) и, как следствие, плюс в пользу полностью ручной реализации. Способ с применением LALR (сдвиг-свёртка) менее логичен и нагляден для человека, но оптимален для машины. Код, генерируемый bison-ом ещё менее понятен человеку, но ещё более оптимален с точки зрения исполнения, потому как там используются хитрые сжатые таблицы переходов по состояниям, представленные обычными массивами, что куда быстрее, чем вызов функции, сохранение контекста и т.д. Я не призываю не использовать рекурсивный спуск, не писать велосипеды в учебных целях, я лишь отвечаю на утверждение "ручной способ быстрее сгенерированного".
Yandex
Объявления
05.07.2012, 15:25     Синтаксический анализ
Ответ Создать тему
Опции темы

Текущее время: 20:51. Часовой пояс GMT +3.
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2016, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru