С Новым годом! Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
С++ для начинающих
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Карта форума Темы раздела Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
 
Рейтинг 4.79/34: Рейтинг темы: голосов - 34, средняя оценка - 4.79
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
1

Парсер арифметических выражений

20.07.2017, 22:01. Показов 6864. Ответов 33
Метки нет (Все метки)

Author24 — интернет-сервис помощи студентам
Пишу парсер мат. выражений. Столкнулся с проблемкой: как обозначить унарные операции + и - ?
Есть мапа приоритетов:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
std::map<char, std::size_t> prior;
prior.insert(std::make_pair("+", 1));
prior.insert(std::make_pair("-", 1));
prior.insert(std::make_pair("*", 2));
prior.insert(std::make_pair("/", 2));
prior.insert(std::make_pair("%", 2));
prior.insert(std::make_pair("^", 3));
prior.insert(std::make_pair("!", 3));
prior.insert(std::make_pair("(+)", 4));
prior.insert(std::make_pair("(-)", 4));
Я решил взять эти операции в скобки. Является ли это решение корректным?

Добавлено через 1 минуту
Так же хотелось узнать стоит ли туда запихивать различные мат.функции и лепить им приоритет?

Добавлено через 43 секунды
C++
1
prior.insert(std::make_pair("sin", 5));
и тд.
0
Programming
Эксперт
39485 / 9562 / 3019
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 41,671
Блог
20.07.2017, 22:01
Ответы с готовыми решениями:

Парсер арифметических выражений
Добрый вечер, пишу простенький парсер для разбора выражений, содержащих рациональные числа. Вот...

Реализовать парсер арифметических выражений (файловый ввод/вывод, задача №80 acmp)
задача №80 acmp Тождество (Время: 1 сек. Память: 16 Мб Сложность: 32%) Вам необходимо...

Написать парсер математических выражений с функцией упрощения этих выражений
Люди, здравствуйте. Есть такая задача: написать упроститель выражений. На вход подается строка...

Вычисление арифметических выражений
У меня есть пример к которому надо написать программу чтоб его посчитала. Так вот я ее сделал но...

33
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
22.07.2017, 16:24  [ТС] 21
Author24 — интернет-сервис помощи студентам
Цитата Сообщение от Renji Посмотреть сообщение
Не стандартный доступ к мапе
это как понять? а что есть тогда "стандартный" ??
0
2784 / 1937 / 570
Регистрация: 05.06.2014
Сообщений: 5,602
22.07.2017, 16:38 22
Цитата Сообщение от zarko97 Посмотреть сообщение
это как понять? а что есть тогда "стандартный" ??
Не стандартный не унифицированный. Мап создается не чтоб было, а чтоб ужать switch(opcode) в одну простую строчку map[opcode].priority. Если в итоге доступ к map получается какой-то хитровывернутый (для бинарных операций так, для унарных сяк) это какое-то плохое, негодное ужимание.
0
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
22.07.2017, 18:41  [ТС] 23
Renji, ну хз... по-моему проще к плюсику/минусику скобочки подрисовать, чем отдельную мапу городить или фабрику перестраивать

Добавлено через 1 минуту
Renji, да мне самому этот вариант оч не нравится, но пока так оставлю, потом под енамы переделаю, не хочу зацикливаться на этом задании
0
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
25.07.2017, 17:06  [ТС] 24
Вот получил более менее неплохой парсер. Результат:
Миниатюры
Парсер арифметических выражений  
0
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
28.07.2017, 00:23  [ТС] 25
Цитата Сообщение от Renji Посмотреть сообщение
но зачем там stack
пришлось сделать, мне не хочется постоянно писать stack.top(); stack.pop();
почему бы как в нормальных языках сделать pop не void непонятно...
0
Заблокирован
28.07.2017, 00:34 26
Цитата Сообщение от zarko97 Посмотреть сообщение
почему бы как в нормальных языках
Список нормальных языков в студию.

Цитата Сообщение от zarko97 Посмотреть сообщение
сделать pop не void непонятно...
Потому что есть такая вещь в C++ как исключения. И есть некоторые гарантии, которые мы хотим, чтобы предоставляли методы стека. Гарантии относительно поведения при возникающих при работе этих методов исключений. И с T stack::pop() невозможно предоставить такие гарантии.
0
2784 / 1937 / 570
Регистрация: 05.06.2014
Сообщений: 5,602
28.07.2017, 00:41 27
Цитата Сообщение от zarko97 Посмотреть сообщение
пришлось сделать, мне не хочется постоянно писать stack.top(); stack.pop();
почему бы как в нормальных языках сделать pop не void непонятно...
Не, не. Вопрос был не про то, почему вы не использовали std::stack. Вопрос в том, чем вам не мил тот стек, в который автоматические переменные складываются. Рекурсивное решение которое я вам с самого начала предлагал, использует именно его. Единственная проблема с ним - достаточно глубокая рекурсия может переполнить стек. Но я слабо себе представляю что у вас там за выражение такое должно быть, чтоб стек переполнился.
0
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
28.07.2017, 13:16  [ТС] 28
daun-autist, как минимум ява или шарп, pop там не void
0
Заблокирован
28.07.2017, 13:31 29
zarko97, ну так там копирования объектов нет, там только ссылки передаются и возвращаются из функций. Исключений при копировании ссылок не получишь.

В общем, читай http://www.gotw.ca/gotw/008.htm. Там ответ на вопрос "почему pop возвращает void".

Добавлено через 8 минут
Цитата Сообщение от daun-autist Посмотреть сообщение
Там ответ на вопрос "почему pop возвращает void".
Хотя я наврал. Там не полный ответ. Т.е. его там нет. Ответ есть в его книге и эта ссылка — только первый вопрос из серии о том, как сделать стек exception safe и neutral. Почему с T Stack::pop() нельзя предоставить strong exception safety guarantees по ссылке не объясняется.
1
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
28.07.2017, 15:38  [ТС] 30
Renji, а как по вашему отлов ошибок организовать? в ходе вычисления или сделать независимый цикл и там проверять?
0
2784 / 1937 / 570
Регистрация: 05.06.2014
Сообщений: 5,602
28.07.2017, 16:18 31
Цитата Сообщение от zarko97 Посмотреть сообщение
Renji, а как по вашему отлов ошибок организовать?
Ну написано же было:
C++
1
2
3
4
5
6
    Plus(Operation*root):Operation(1,root)
    {
        if(!left)
            //кидать исключения
            throw std::runtime_error("Ops..");
    }
0
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
29.07.2017, 15:59  [ТС] 32
Renji, вот более-менее полубыдлосорс
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
#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>
#include <unordered_map>
#include <cmath>
#include <cctype>
#include <algorithm>
#include <stack>
#include <memory>
 
// operations
// abstract class operation
 
class operation
{
public:
    virtual void exec(std::stack<double> &) const = 0;
    virtual ~operation() = default;
};
 
class op_add : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg2 + arg1);
    }
};
 
class op_subtract : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg2 - arg1);
    }
};
 
class op_multiply : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg2 * arg1);
    }
};
 
class op_divide : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
        if (arg1 == 0)
            throw std::invalid_argument("division by zero");
 
        stack.push(arg2 / arg1);
    }
};
 
class op_mod : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(std::fmod(arg2, arg1));
    }
};
 
class op_pow : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(std::pow(arg2, arg1));
    }
};
 
class op_fact : public operation
{
    double fact(double val) const
    {
        if (val == 0)
            return 1;
        return val * fact(val - 1);
    }
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg = stack.top();
        stack.pop();
        if (arg < 0)
            throw std::invalid_argument("argument must be is greater zero");
 
        stack.push(fact(arg));
    }
};
 
class op_unary_plus : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg);
    }
};
 
class op_unary_minus : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const final override
    {
        const auto arg = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(-arg);
    }
};
 
// factory
 
class ops_factory
{
public:
    using object_uptr = std::unique_ptr<operation>;
    using creator_function = std::function<object_uptr(void)>;
 
private:
    std::unordered_map<char, creator_function> _creation_data;
 
private:
    ops_factory() = default;
    ops_factory(const ops_factory &) = delete;
 
public:
    static ops_factory & instance()
    {
        static ops_factory factory;
        return factory;
    }
 
    static void register_creation(const char key, creator_function creator)
    {
        ops_factory & factory = instance();
 
        factory._creation_data[key] = creator;
    }
 
    static object_uptr create_object(const char key)
    {
        const ops_factory & factory = instance();
 
        const auto iter = factory._creation_data.find(key);
        if (iter == factory._creation_data.end()) 
            throw std::invalid_argument("ops_factory: bad key");
 
        creator_function creator = iter->second;
        return creator();
    }
};
 
// registration
 
namespace creator_functions
{
    std::unique_ptr<operation> create_op_add()
    {
        return std::make_unique<op_add>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_subtract()
    {
        return std::make_unique<op_subtract>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_multiply()
    {
        return std::make_unique<op_multiply>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_divide()
    {
        return std::make_unique<op_divide>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_mod()
    {
        return std::make_unique<op_mod>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_pow()
    {
        return std::make_unique<op_pow>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_fact()
    {
        return std::make_unique<op_fact>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_unary_plus()
    {
        return std::make_unique<op_unary_plus>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_unary_minus()
    {
        return std::make_unique<op_unary_minus>();
    }
}
 
class static_registrator
{
private:
    static_registrator()
    {
        ops_factory & factory = ops_factory::instance();
 
        factory.register_creation('+', &creator_functions::create_op_add);
        factory.register_creation('-', &creator_functions::create_op_subtract);
        factory.register_creation('*', &creator_functions::create_op_multiply);
        factory.register_creation('/', &creator_functions::create_op_divide);
        factory.register_creation('%', &creator_functions::create_op_mod);
        factory.register_creation('^', &creator_functions::create_op_pow);
        factory.register_creation('!', &creator_functions::create_op_fact);
        factory.register_creation(-'+', &creator_functions::create_op_unary_plus);
        factory.register_creation(-'-', &creator_functions::create_op_unary_minus);
    }
 
    static static_registrator _instance;
};
 
static_registrator static_registrator::_instance;
 
// parse expression
 
class expression_parser
{
private:
    std::string str;
    std::unordered_map<char, std::size_t> prior;
 
public:
    expression_parser() = default;
    
    explicit expression_parser(std::string & expr) : str(std::move(expr))
    {
        prior.insert(std::make_pair('+', 1));
        prior.insert(std::make_pair('-', 1));
        prior.insert(std::make_pair('*', 2));
        prior.insert(std::make_pair('/', 2));
        prior.insert(std::make_pair('%', 2));
        prior.insert(std::make_pair('^', 3));
        prior.insert(std::make_pair('!', 3));
        prior.insert(std::make_pair(-'+', 4));
        prior.insert(std::make_pair(-'-', 4));
    }
 
    ~expression_parser() = default;
 
    double calculate_result()
    {
        std::stack<char> oper;
        std::stack<double> stack;
 
        if (!lays_check(str, '(', ')') && 
            !incorrect_symbol(str))
                throw std::invalid_argument("expression is incorrect");
 
        str.erase(std::remove(std::begin(str), 
                  std::end(str), ' '), 
                  std::end(str));
        stack.push(0);
 
        for (
            auto iter = std::begin(str); 
            iter != std::end(str); 
            ++iter
            )
        {
            if (*iter == '(')
                oper.push(*iter);
 
            else if (*iter == ')')
            {
                while (oper.top() != '(')
                    process_operation(stack, oper.top()),
                    oper.pop();
                oper.pop();
            }
 
            else if (is_operation(*iter))
            {
                char op_sign = *iter;
                if ((*iter == '+' || *iter == '-') && 
                    (std::begin(str) == iter || (!std::isdigit(*std::prev(iter)) && 
                     *std::prev(iter) != '.' && 
                     *std::prev(iter) != ')' && 
                     *std::prev(iter) != '!')))
                         op_sign = -op_sign;
                while (!oper.empty() && prior[oper.top()] >= prior[op_sign])
                    process_operation(stack, oper.top()),
                    oper.pop();
                oper.push(op_sign);
            }
 
            else if (std::isalpha(*iter))
            {
                auto not_alpha = std::find(iter, std::end(str), '('),
                     not_digit = std::find(not_alpha, std::end(str), ')');
                
                std::string op_fn(iter, not_alpha);
                auto op_res = std::stod(std::string(std::next(not_alpha), not_digit));
                
                if (op_fn == "sin")
                    stack.push(std::sin(op_res));
                else if (op_fn == "cos")
                    stack.push(std::cos(op_res));
                else if (op_fn == "tg")
                    stack.push(std::tan(op_res));
                else if (op_fn == "сtg")
                    stack.push(std::cos(op_res) / std::sin(op_res));
                else
                    throw std::invalid_argument("unknow function");
 
                iter = not_digit;
            }
 
            else
            {
                auto not_digit = std::find_if_not(iter, 
                                                  std::end(str), 
                                                  [this](const auto ch)
                                                  { 
                                                       return std::isdigit(ch) || ch == '.'; 
                                                  });
                stack.push(std::stod(std::string(iter, not_digit)));
                iter = std::prev(not_digit);
            }
        }
 
        while (!oper.empty())
            process_operation(stack, oper.top()), 
            oper.pop();
 
        return stack.top();
    }
 
private:
    inline bool is_operation(const char op_sign)
    {
        return op_sign == '+' || 
               op_sign == '-' || 
               op_sign == '*' || 
               op_sign == '/' || 
               op_sign == '^' || 
               op_sign == '!';
    }
 
    inline bool incorrect_symbol(std::string const & expr)
    {
        return std::all_of(std::begin(str),
                           std::end(str), 
                           [this](const auto ch)
                           {
                               return (std::isspace(ch) ||
                                       std::isdigit(ch) ||
                                       std::isalpha(ch) ||
                                       is_operation(ch) ||
                                       ch == '(' || ch == ')' || ch == '.');
                           });
    }
 
    inline bool lays_check(std::string const & expr, const char lhs, const char rhs)
    {
        std::stack<char> stack;
        for (
            const auto ch : expr
            )
        {
            if (ch == lhs) stack.push(ch);
            else if (ch == rhs) 
                if (!stack.empty()) stack.pop();                
                else 
                    return false;
        }
        
        return stack.empty();
    }
 
    inline void process_operation(std::stack<double> & stack, const char op_sign)
    {
        auto op_object = ops_factory::instance().create_object(op_sign);  
        op_object->exec(stack);
    }
};
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string expr;
    std::cout << "enter correct math expression: " << std::endl;
    while (std::cout << ">> " && std::getline(std::cin, expr) && !expr.empty())
    {
        expression_parser param(expr);
        std::cout << "result: " << param.calculate_result() << std::endl;
    }
 
    return 0;
}
0
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
31.07.2017, 22:18  [ТС] 33
up
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
#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>
#include <unordered_map>
#include <cmath>
#include <cctype>
#include <algorithm>
#include <stack>
#include <memory>
 
// operations
// abstract class operation
 
class operation
{
public:
    virtual void exec(std::stack<double> &) const = 0;
    virtual ~operation() = default;
};
 
class op_add : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg2 + arg1);
    }
};
 
class op_subtract : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg2 - arg1);
    }
};
 
class op_multiply : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg2 * arg1);
    }
};
 
class op_divide : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
        if (arg1 == 0)
            throw std::invalid_argument("division by zero");
 
        stack.push(arg2 / arg1);
    }
};
 
class op_mod : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(std::fmod(arg2, arg1));
    }
};
 
class op_pow : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg1 = stack.top();
        stack.pop();
        const auto arg2 = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(std::pow(arg2, arg1));
    }
};
 
class op_fact : public operation
{
    double fact(double val) const
    {
        if (val == 0)
            return 1;
        return val * fact(val - 1);
    }
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg = stack.top();
        stack.pop();
        if (arg < 0)
            throw std::invalid_argument("argument must be is greater zero");
 
        stack.push(fact(arg));
    }
};
 
class op_unary_plus : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const override
    {
        const auto arg = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(arg);
    }
};
 
class op_unary_minus : public operation
{
public:
    void exec(std::stack<double> & stack) const final override
    {
        const auto arg = stack.top();
        stack.pop();
 
        stack.push(-arg);
    }
};
 
// factory
 
class ops_factory
{
public:
    using object_uptr = std::unique_ptr<operation>;
    using creator_function = std::function<object_uptr(void)>;
 
private:
    std::unordered_map<char, creator_function> _creation_data;
 
private:
    ops_factory() = default;
    ops_factory(const ops_factory &) = delete;
 
public:
    static ops_factory & instance()
    {
        static ops_factory factory;
        return factory;
    }
 
    static void register_creation(const char key, creator_function creator)
    {
        ops_factory & factory = instance();
 
        factory._creation_data[key] = creator;
    }
 
    static object_uptr create_object(const char key)
    {
        const ops_factory & factory = instance();
 
        const auto iter = factory._creation_data.find(key);
        if (iter == factory._creation_data.end()) 
            throw std::invalid_argument("ops_factory: bad key");
 
        creator_function creator = iter->second;
        return creator();
    }
};
 
// registration
 
namespace creator_functions
{
    std::unique_ptr<operation> create_op_add()
    {
        return std::make_unique<op_add>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_subtract()
    {
        return std::make_unique<op_subtract>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_multiply()
    {
        return std::make_unique<op_multiply>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_divide()
    {
        return std::make_unique<op_divide>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_mod()
    {
        return std::make_unique<op_mod>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_pow()
    {
        return std::make_unique<op_pow>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_fact()
    {
        return std::make_unique<op_fact>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_unary_plus()
    {
        return std::make_unique<op_unary_plus>();
    }
 
    std::unique_ptr<operation> create_op_unary_minus()
    {
        return std::make_unique<op_unary_minus>();
    }
}
 
class static_registrator
{
private:
    static_registrator()
    {
        ops_factory & factory = ops_factory::instance();
 
        factory.register_creation('+', &creator_functions::create_op_add);
        factory.register_creation('-', &creator_functions::create_op_subtract);
        factory.register_creation('*', &creator_functions::create_op_multiply);
        factory.register_creation('/', &creator_functions::create_op_divide);
        factory.register_creation('%', &creator_functions::create_op_mod);
        factory.register_creation('^', &creator_functions::create_op_pow);
        factory.register_creation('!', &creator_functions::create_op_fact);
        factory.register_creation(-'+', &creator_functions::create_op_unary_plus);
        factory.register_creation(-'-', &creator_functions::create_op_unary_minus);
    }
 
    static static_registrator _instance;
};
 
static_registrator static_registrator::_instance;
 
// parse expression
 
class expression_parser
{
private:
    std::unordered_map<char, std::size_t> prior;
 
public:
    expression_parser()
    {
        prior.insert(std::make_pair('+', 1));
        prior.insert(std::make_pair('-', 1));
        prior.insert(std::make_pair('*', 2));
        prior.insert(std::make_pair('/', 2));
        prior.insert(std::make_pair('%', 2));
        prior.insert(std::make_pair('^', 3));
        prior.insert(std::make_pair('!', 3));
        prior.insert(std::make_pair(-'+', 4));
        prior.insert(std::make_pair(-'-', 4));
    }
    
    ~expression_parser() = default;
 
    double calc(std::string & expr)
    {
        std::stack<char> oper;
        std::stack<double> st;
 
        if (!lays_check(expr, '(', ')'))
            throw std::invalid_argument("error bracket");
        else if (!incorrect_symbol(expr))
            throw std::invalid_argument("incorrect symbol");
 
        expr.erase(std::remove(std::begin(expr),
                  std::end(expr), ' '),
                  std::end(expr));
 
        for (
            auto iter = std::begin(expr);
            iter != std::end(expr);
            ++iter
            )
        {
            if (*iter == '(')
                oper.push(*iter);
 
            else if ((*iter == ')') || (*iter == ','))
            {
                while (oper.top() != '(')
                    process_operation(st, oper.top()),
                    oper.pop();
                if (*iter == ')') oper.pop();
            }
 
            else if (is_operation(*iter))
            {
                char op_sign = *iter;
                
                if ((*iter == '+' || *iter == '-') && 
                    (std::begin(expr) == iter || (!std::isdigit(*std::prev(iter)) &&
                     *std::prev(iter) != '.' && 
                     *std::prev(iter) != ')' && 
                     *std::prev(iter) != '!')))
                         op_sign = -op_sign;
                
                while (!oper.empty() && prior[oper.top()] >= prior[op_sign])
                    process_operation(st, oper.top()),
                    oper.pop();
                oper.push(op_sign);
            }
 
            else if (std::isalpha(*iter))
            {
                auto beg = std::find(iter, std::end(expr), '('), end = beg, del = beg;
                std::stack<char> brackets;
                
                for (; 
                    end != std::cend(expr);
                    ++end
                    )
                {
                    if (*end == '(')
                        brackets.push(*end);
                    else if (*end == ')') {
                        brackets.pop();
                        if (brackets.empty())
                            break;
                    }
                    else if (*end == ',')
                        del = end;
                }
 
                std::string op_fn(iter, beg); 
                str_tolower(op_fn);
                auto op_res = calc(std::string(beg, end + 1));
                
                if (op_fn == "sin")
                    st.push(std::sin(op_res));
                else if (op_fn == "cos")
                    st.push(std::cos(op_res));
                else if (op_fn == "tg")
                    st.push(std::tan(op_res));
                else if (op_fn == "сtg")
                    st.push(std::cos(op_res) / std::sin(op_res));
                else if (op_fn == "lg")
                    st.push(std::log10(op_res));
                else if (op_fn == "ln")
                    st.push(std::log(op_res));
                else if (op_fn == "log")
                    st.push(std::logb(op_res));
                else if (op_fn == "exp")
                    st.push(std::exp(op_res));
                else if (op_fn == "pow")
                    st.push(std::pow(calc(std::string(beg + 1, del)), op_res));
                else if (op_fn == "min")
                    st.push(std::min(op_res, calc(std::string(beg + 1, del))));
                else if (op_fn == "max")
                    st.push(std::max(op_res, calc(std::string(beg + 1, del))));
                else if (op_fn == "abs")
                    st.push(std::abs(op_res));
                else if (op_fn == "sqrt")
                    st.push(std::sqrt(op_res));
                else
                    throw new std::invalid_argument("unknow function");
 
                iter = end; 
            }
 
            else
            {
                auto not_digit = std::find_if_not(iter, 
                                                  std::end(expr),
                                                  [this](const auto ch)
                                                  { 
                                                       return std::isdigit(ch) || ch == '.'; 
                                                  });
                st.push(std::stod(std::string(iter, not_digit)));
                iter = std::prev(not_digit);
            }
        }
 
        while (!oper.empty())
            process_operation(st, oper.top()), 
            oper.pop();
 
        return st.top();
    }
 
private:
    bool is_operation(const char op_sign)
    {
        return op_sign == '+' || 
               op_sign == '-' || 
               op_sign == '*' || 
               op_sign == '/' || 
               op_sign == '^' || 
               op_sign == '!';
    }
 
    bool incorrect_symbol(std::string const & expr)
    {
        return std::all_of(std::begin(expr),
                           std::end(expr),
                           [this](const auto ch)
                           {
                               return (std::isspace(ch) ||
                                       std::isdigit(ch) ||
                                       std::isalpha(ch) ||
                                       is_operation(ch) ||
                                       ch == '(' || ch == ')' || 
                                       ch == '.' || ch == ',');
                           });
    }
 
    bool lays_check(std::string const & expr, const char lhs, const char rhs)
    {
        std::stack<char> stack;
        for (
            const auto ch : expr
            )
        {
            if (ch == lhs) stack.push(ch);
            else if (ch == rhs) 
                if (!stack.empty()) stack.pop();                
                else 
                    return false;
        }
        
        return stack.empty();
    }
 
    std::string str_tolower(std::string & str)
    {
        std::transform(std::begin(str), 
                       std::end(str), 
                       std::begin(str),
                       [this](const auto ch) 
                       {
                            return std::tolower(static_cast<unsigned>(ch)); 
                       });
 
        return str;
    }
 
    void process_operation(std::stack<double> & stack, const char op_sign)
    {
        auto op_object = ops_factory::instance().create_object(op_sign);  
        op_object->exec(stack);
    }
};
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string expr;
    expression_parser param;
    while (std::cout << ">> " && std::getline(std::cin, expr) && !expr.empty())
        std::cout << "\nresult: " << param.calc(expr) << std::endl;
    return 0;
}
0
279 / 39 / 13
Регистрация: 11.10.2015
Сообщений: 405
31.07.2017, 23:20  [ТС] 34
result:
Миниатюры
Парсер арифметических выражений  
0
31.07.2017, 23:20
inter-admin
Эксперт
29715 / 6470 / 2152
Регистрация: 06.03.2009
Сообщений: 28,500
Блог
31.07.2017, 23:20
Помогаю со студенческими работами здесь

Распараллеливание арифметических выражений
Здравствуйте. Есть задача - распараллелить вычисление арифмитического выражения, подобное виду ...

Вычисление арифметических выражений
Здраствуйте. Меня волнует такой вопрос по С++ - вот я к примеру хочу вычислить какое-нибудь...

Табулирование арифметических выражений
Написать программу для вычисления табулированных значении функции y = f(x) на интервале от xn до xk...

Разбор арифметических выражений
Здравствуйте друзья снова я к вам за помощью конечно вопрос может покажется банальным, но то ли...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
34
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Как написать микросервис на Go/Golang с Kafka и GitHub CI/CD
InfoMaster 14.01.2025
Определение микросервиса, преимущества использования Go/ Golang Микросервис – это архитектурный подход к разработке программного обеспечения, при котором приложение состоит из небольших, независимо. . .
Как написать микросервис с нуля на C# с RabbitMQ, CQRS и CI/CD
InfoMaster 14.01.2025
В современном мире разработки программного обеспечения микросервисная архитектура стала стандартом де-факто для создания масштабируемых и гибких приложений. Этот архитектурный подход предполагает. . .
Как создать интернет-магазин на PHP и JavaScript
InfoMaster 14.01.2025
В современном мире электронная коммерция стала неотъемлемой частью бизнеса. Создание собственного интернет-магазина открывает широкие возможности для предпринимателей, позволяя достичь большей. . .
Как написать Тетрис на Ассемблере
InfoMaster 14.01.2025
Тетрис – одна из самых узнаваемых и популярных компьютерных игр, созданная в 1984 году советским программистом Алексеем Пажитновым. За прошедшие десятилетия она завоевала симпатии миллионы людей по. . .
Как создать игру "Танчики" на Unity3d и C#
InfoMaster 14.01.2025
Разработка игр – это увлекательный процесс, сочетающий в себе творчество и технические навыки. В этой статье мы рассмотрим создание классической игры "Танчики" с использованием Unity3D и языка. . .
Организую платный онлайн микро-курс по доработке Android-клиента Telegram
_Ivana 14.01.2025
Официальная версия и распространенные форки не полностью устраивают? Сделай свою кастомную версию клиента! 4 занятия по 2 часа (2 недели пн, ср 19:00-21:00 по Москве). Первое вводное занятие. . .
Как создать приложение для фитнеса для iOS/iPhone на Kotlin
InfoMaster 14.01.2025
Создание собственного фитнес-приложения — это не только захватывающий, но и полезный процесс, ведь оно может стать вашим верным помощником на пути к здоровому и активному образу жизни. В современных. . .
Как создать приложение магазина для iOS/iPhone на Swift
InfoMaster 14.01.2025
Введение в разработку iOS-приложений Разработка приложений для iPhone и других устройств на базе iOS открывает огромные возможности для создания инновационных мобильных решений. В данной статье мы. . .
Это работает. Скорость асинхронной логики велика. Вопрос видимо останется в стабильности. Плата - огонь!
Hrethgir 13.01.2025
По прошлому проекту в Logisim Evolution https:/ / www. cyberforum. ru/ blogs/ 223907/ blog8781. html прилагаю файл архива проекта в Gowin Eda. Восьмибитный счётчик из сумматора+ генератор сигнала. . .
UserScript для подсветки кнопок языков программировани­­­­я в зависимости от текущего раздела
volvo 13.01.2025
В результате работы этого скрипта подсвечиваются нужные кнопки не только в форме быстрого ответа, но и при редактировании сообщения: / / ==UserScript== / / @name CF_DefaultLangSelect / / . . .
Введение в модели и алгоритмы машинного обучения
InfoMaster 12.01.2025
Машинное обучение представляет собой одну из наиболее динамично развивающихся областей искусственного интеллекта, которая фокусируется на разработке алгоритмов и методов, позволяющих компьютерам. . .
Как на Python создать нейросеть для решения задач
InfoMaster 12.01.2025
В контексте стремительного развития современных технологий особое внимание уделяется таким инструментам, как нейросети. Эти структуры, вдохновленные биологическими нейронными сетями, используются для. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2025, CyberForum.ru