Вычислить пример, введенный в виде строки

@Grazio · Регистрация: 27.10.2015

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

В общем, задача такая:
"Посчитать математическое выражение, которое задано текстовым рядом. Выражение может содержать целые положительные значения, бинарные операции со знаками сложения (+) и вычитания (-). Если пример невозможно посчитать, сообщить об ошибке."

Если в предыдущих задачах, что нам давали, я мог понять алгоритм, а проблемы были с написанием, то в этой задаче сразу проблемы с составлением алгоритма. Вот пока все, что я смог написать:

C++

#include "stdafx.h" //и stdlib.h, string.h, cstdlib
 
 
bool FalseSym(char ch)
{
    const char Sym[] = "1234567890-+";
    for (int i = 0; Sym[i]; i++) if (Sym[i] == ch) return false;
    return true;
}
 
bool IsDigit(char ch)
{
    const char Sym[] = "1234567890";
    for (int i = 0; Sym[i]; i++) if (Sym[i] == ch) return true;
}
 
void TakeNumber(char str[], int pos, char numb[])
{
    strcpy(numb, "");
    for (int i = pos+1; i < strlen(str); i++) 
    {
        if (IsDigit(str[i]))
        {
            char _s[2];
            _s[0] = str[i];
            _s[1] = 0;
            return _s;
        }
        else break;
    }
}
 
int Sum(char numb[])
{
    int count = 0;
    if (numb != 0)
    {
        for (int i = 0; i <= strlen(numb); i++)
        {
            count += atoi(numb);
        }
    }
}
 
void main()
{
    char Str[100];
    printf("Enter a Praxis (without spaces and equal symbol: "); gets_s(Str, _countof(Str));
    if (FalseSym(Str[100])) printf("There is an error in the praxis");
    system("pause");
    return;
}

Пока я решил сделать так:
1) Функция FalseSym отвечает за ошибку (правда не совсем понимаю, как учесть комбинации ++ и --);
2) Общий алгоритм приблизительно такой: IsDigit отвечает за то, число в строке или нет. Дальше TakeNumber должна взять число с заданной позиции, и скопировать его в новую строку, а Sum добавлять к счетчику и давать новую позицию. Только вот не понимаю, как заставить работать.

Кто может, помогите разобраться.

P.S. Честно признаюсь, в программировании я еще тупой. Очень.

@survived · 27.10.2015, 13:09

Можно было бы сделать вот так, если бы входные данные были бы гарантированно корректными, а поток ввода оканчивался бы символом EOT (END OF TRANSMISSION 0x04).

C++

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int sum = 0;
    
    for (int num; scanf("%d", &num); )
    {
        sum += num;
    }
    
    printf("%d", sum);
    
    return 0;
}

Т.е. scanf учитывает знак, стоящий перед числами

C++

// Ввод: 44+55-66
// Вывод: 44 55 -66
int a, b, c;
scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
printf("%d %d %d", a, b, c);

А в вашем случае, я бы сначала весь входной поток засунул в массив, а затем последовательно считал бы все числа из строки, попутно проверяя её корректность, и суммировал их.

C++

#include <iostream>
#include <cstring>
 
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
 
const size_t BUF_SIZE = 100;
 
void error()
{
    cout << "There is an error in the praxis";
    exit(0);
}
 
bool IsDigit(char c)
{
    if ('0' <= c && c <= '9') // Корректно для ASCII
        return true;
    return false;
}
 
int main()
{
    char buf[BUF_SIZE];
    cin.getline(buf, BUF_SIZE);
    
    int sum = 0;
    
    for (size_t i = 0, len = strlen(buf); i < len; ++i)
    {
        if (i == 0 || buf[i] == '+' || buf[i] == '-')
            sum += atoi(buf + i);
        else if (!IsDigit(buf[i]))
            error();
    }
    
    cout << sum;
    
    return 0;
}

@Grazio · 27.10.2015, 14:33 **[ТС]**

survived, Проблема в том, что мы с потоками не работаем. :/
По поводу текста, если не сложно, сделайте пояснение:
В цикле с 30ой строки получается так: если i = 0 или i-тый символ + или -, то к сумме прибавляется... что?

@Barrent · 27.10.2015, 14:49

Когда-то писал калькулятор с помощью книги Хортона "Visual C++. Полный курс". Кажись глава 6.

C++

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
#include <math.h>
#include <algorithm>
 
using namespace std;
 
const double M_PI = 3.14159265358979323846;
 
double Expression(string expression);               //разбивает выражение на слагаемые и суммирует их
double Term(string& expression, int &index);        //возвращает значение первого слагаемого начиная с позиции index выполняя бинарные операции
double Number(string& expression, int &index);      //извлекает первое число начиная с позиции index выполняя унарные операции
string Extract(string& expression, int &index);     //извлекает выражение из скобок
double cosd(double a);
double sind(double a);
double tand(double a);
 
int main() {
    string expression;
    while(true) {
        cout << "Type any expression or exit: ";
        getline(cin, expression);
        expression.erase(std::remove(expression.begin(), expression.end(), ' '), expression.end()); //удаление пробелов
        if (expression == "exit")
            break;
        cout << expression << " = " << Expression(expression) << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}
 
double Expression(string expression) {
    if (expression.length() == 0)
        return 0;
 
    double value;
    int index = 0;                          //текущая позиция курсора, передается по ССЫЛКЕ
    value = Term(expression, index);        //извлекаем первое слагаемое
    while(index < expression.length()) {
        //разбиваем строку на слагаемые и суммируем/вычитаем их
        switch (expression[index++]) {
        case '+':
            value = value + Term(expression, index);
            break;
        case '-':
            value = value - Term(expression, index);
            break;
        //встречен неопознанный символ/оператор
        default:
            cout << "Unrecognized operator: " << expression[index - 1] << endl;
            cout << expression << endl;
            cout << setw(index) << "^" << endl;
            system("pause");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    return value;
}
 
double Term(string& expression, int &index) {
    double value;                           //значение текущего слагаемого
    value = Number(expression, index);      //извлечение первого числа
    //бинарные операции
    while (true) {
        if (expression[index] == '*') {
            index++;
            value = value * Number(expression, index);
            continue;
        }
        if (expression[index] == '/') {
            index++;
            value = value / Number(expression, index);
            continue;
        }
        if (expression[index] == '^') {
            index++;
            value = pow(value, Number(expression, index));
        }
        else
            break;
    }
    return value;
}
 
double Number(string& expression, int &index) {
    double value = 0;           //число    
    //sin
    if (expression.find("sin(", index) == index) {
        index = index + 3;
        value = sind(Expression(Extract(expression, index)));
        return value;
    }
    //cos
    if (expression.find("cos(", index) == index) {
        index = index + 3;
        value = cosd(Expression(Extract(expression, index)));
        return value;
    }
    //tan
    if (expression.find("tan(", index) == index) {
        index = index + 3;
        value = tand(Expression(Extract(expression, index)));
        return value;
    }
    //скобки
    if (expression[index] == '(') {
        value = Expression(Extract(expression, index));
        return value;
    }
    //если встречен неопознанный символ
    if (!isdigit(expression[index])) {
        cout << expression[index] << " - is not a number" << endl;
        //index++;
        return 0;
    }
    //если число
    while (isdigit(expression[index])) {
        value = 10 * value + (expression[index] - '0');
        index++;
    }
    //если не вещественное
    if (expression[index] != '.')
        return value;
 
    //если вещественное - считываем значения после точки
    index++;
    double factor;          //множитель десятичных разрядов
    factor = 1.0;
    while (isdigit(expression[index])) {
        factor = factor * 0.1;
        value = value + factor * (expression[index] - '0');
        index++;
    }
    return value;
}
 
string Extract(string& expression, int &index) {
    index++;                    //пропускаем первую левую скобку
    int Lbrackets = 1;          //счетчик левых скобок
    string substring;   
    while (index < expression.length()) {
        if ((expression[index] == ')') && (Lbrackets == 1)) {
            index++;
            return substring;
        }
        if (expression[index] == '(')
            Lbrackets++;
        if (expression[index] == ')')
            Lbrackets--;
        substring.push_back(expression[index++]);
    }
    return substring;
}
 
double cosd(double a) {
    return cos(a * M_PI / 180);
}
double sind(double a) {
    return sin(a * M_PI / 180);
}
double tand(double a) {
    return tan(a * M_PI / 180);
}

@_Ivana · 27.10.2015, 16:56

Grazio, варианта 2:
1) у вас нормальное задание на нормальный калькулятор. В выражении допустимы скобки. Тогда гуглите алгоритмы, их море, мне больше всего нравится двухстековая сортировочная станция Дейкстры.
2) у вас халтурное задание, из операций только + и - и скобок нет. Тогда просто считайте все числа в массив, учитывая знаки, и выдайте сумму массива.

@survived · 27.10.2015, 20:06

Сообщение от Grazio

Проблема в том, что мы с потоками не работаем. :/

Какие потоки? Здеcь нет потоков.

Сообщение от Grazio

В цикле с 30ой строки получается так: если i = 0 или i-тый символ + или -, то к сумме прибавляется... что?

Нужно понимать, как организованы массивы в плюсах. Когда вы, допустим, объявляете массив char'ов из 10 элементов, компьютер выделяет из оперативной памяти специально для вас 10 подряд идущих байт, а сама переменная с массивом есть указатель на первый его элемент. Когда вы запрашиваете из массива элемент с индексом 8, компилятор сдвигает указатель на 8 единиц и возвращает то, что лежит в этой ячейке памяти.

C++

1 2	char buf[10]; *(buf + 8) == buf[8]; // true

Мне очень сложно объяснять на пальцах, вам стоит почитать литературу.

Таким образом, если мы создадим новую переменную типа char* и присвоим её значение к (buf + 8), это будет тот же массив buf, но без первых восьми элементов, т.е. мы отсекли от массива buf первые 8 элементов

C++

char buf[10];
char* buf2 = buf+8;
buf[8] == buf2[0]; // true
buf[9] == buf2[1]; // true

В моём коде цикл 30-й строки сначала считывает первое число, затем ищет позицию, с которой начинается следующее число (признаком начала нового числа является знак плюса или минуса), отсекает массив buf до начала следующего числа и считывает его. Ух, как же сложно я объясняю. То есть, у вас есть строка str и вы знаете, что начиная с 4-го символа идёт какое-то число и вам нужно его считать, то делается это так:

C++

1 2	char str[] = "abc41de..."; cout << atoi(str+3); // 41

@Grazio · 28.10.2015, 00:39 **[ТС]**

В общем сегодня (не без помощи препода, за что спасибо ему) довел до ума программу, теперь она работает. Оставляю здесь алгоритм, мало ли, кому-нибудь пригодится. Тему можно закрывать. Спасибо всем, кто здесь отписался!

C++

#include "stdafx.h" //#include "stdlib.h", "string.h", "cstdlib"
 
 
bool IsDigit(char ch)
{
    const char Sym[] = "1234567890";
    for (int i = 0; Sym[i]; i++) if (Sym[i] == ch) return true;
    return false;
}
 
bool IsSign(char ch)
{
    return ch == '+' || ch == '-';
}
 
bool FalseSym(char ch)
{
    //const char Sym[] = "1234567890-+";
    //for (int i = 0; i <= strlen(Sym); i++) if (ch == Sym[i]) return false;
    //return true;
    return !IsDigit(ch) && !IsSign(ch);
}
 
void TakeNumber(char str[], int pos, char numb[])
{
    numb[0] = str[pos];
    numb[1] = 0;
    for (int i = pos+1; i < strlen(str); i++) 
    {
        if (IsDigit(str[i]))
        {
            char digit[2];
            digit[0] = str[i];
            digit[1] = 0;
            strcat_s(numb, 100, digit);
        }
        else break;
    }
}
 
int Sum(char str[])
{
    int count = 0;
    if (str[0] != 0)
    {
        int pos = 0;
        char numb[100];
        while (pos < strlen(str)) {
            TakeNumber(str, pos, numb);
            count += atoi(numb);
            pos += strlen(numb);
        }
        return count;
    }
}
 
void main()
{
    char Str[100];
    bool err = false;
    printf("Enter a Praxis (without spaces and equal symbol): "); gets_s(Str, _countof(Str));
    for (int i = 0; i < strlen(Str); i++) {
        if (FalseSym(Str[i])) {
            printf("There is an error in the praxis\n"); err = true; break;
        }
    }
    if (!err) for (int i = 0; i < strlen(Str); i++) {
        if (IsSign(Str[i]) && IsSign(Str[i+1])) {
            err = true;
            printf("Double signs are removed. The result is\n");
        }
    }
    if (!err) printf("%i\n", Sum(Str));
    system("pause");
    return;
}

@Grazio 0 / 0 / 0 Регистрация: 27.10.2015 Сообщений: 3
	27.10.2015, 14:33 [ТС]	3
	survived, Проблема в том, что мы с потоками не работаем. :/ По поводу текста, если не сложно, сделайте пояснение: В цикле с 30ой строки получается так: если i = 0 или i-тый символ + или -, то к сумме прибавляется... что? 0

@_Ivana 4817 / 2278 / 287 Регистрация: 01.03.2013 Сообщений: 5,947 Записей в блоге: 28
	27.10.2015, 16:56	5
	Grazio, варианта 2: 1) у вас нормальное задание на нормальный калькулятор. В выражении допустимы скобки. Тогда гуглите алгоритмы, их море, мне больше всего нравится двухстековая сортировочная станция Дейкстры. 2) у вас халтурное задание, из операций только + и - и скобок нет. Тогда просто считайте все числа в массив, учитывая знаки, и выдайте сумму массива. 0

	28.10.2015, 00:39