Calculadora avançada


28

Você deve escrever um programa que avalie uma sequência que seria inserida em uma calculadora avançada.

O programa deve aceitar entrada usando stdin e gerar a resposta correta. Para idiomas que não têm funções para aceitar stdin, você pode assumir as funções readLinee printlidar com essas tarefas.

Requisitos:

  • Não usa nenhum tipo de função "eval"
  • Pode lidar com ponto flutuante e números negativos
  • Suporta pelo menos os operadores +, -, *, / e ^
  • Suporta colchetes e parênteses para substituir a ordem normal
  • Pode manipular entrada contendo um ou mais espaços entre os operadores e números
  • Avalia a entrada usando a ordem padrão de operações

Casos de teste

Entrada

10 - 3 + 2

Saída

9


Entrada

8 + 6 / 3 - 7 + -5 / 2.5

Saída

1


Entrada

4 + [ ( -3 + 5 ) * 3.5 ] ^ 2 - 12

Saída

41

1
Tudo bem se os números emitidos tiverem um final .0no final, se forem inteiros? Além disso: qual a precisão da calculadora (em relação à precisão do ponto flutuante e outras)?
sepp2k

1
A saída pode ter um final .0no final. Não tenho muita certeza da precisão, mas mais é melhor.
Kevin Brown

1
A versão Stack Overflow foi avaliadora de expressões matemáticas (PEMDAS completo) . Embora muitas das respostas para essa sejam linhas de contagem (?!?). Ainda existem várias respostas compactas em c.
dmckee

Bônus para calculadoras PN / RPN?
Mateen Ulhaq 20/03/11

Respostas:


8

C ++, 640 583

string k="[]()+-*/^";stack<double> m;stack<char> n;
#define C(o,x,y) ('^'==o?x<y:x<=y)
#define Q(a) double a=m.top();m.pop();
#define R(o) {Q(b)Q(a)m.push(o=='+'?a+b:o=='-'?a-b:o=='*'?a*b:o=='/'?a/b:o=='^'?pow(a,b):0);n.pop();}
while(!cin.eof()){string s;getline(cin,s,' ');if(s.empty())continue;if('\n'==*--s.end())s.erase(--s.end());(s.size()==1&&s.npos!=k.find(s[0]))?({char c=s[0]=='['?'(':s[0]==']'?')':s[0];while(!n.empty()&&'('!= c&&C(c,k.find(c),k.find(n.top())))R(n.top());')'==c?n.pop():n.push(c);}):m.push(strtod(s.c_str(),0));}while(!n.empty())R(n.top());cout<<m.top()<<endl;

Recuado

string k="[]()+-*/^";
stack<double> m;
stack<char> n;
#define C(o,x,y) ('^'==o?x<y:x<=y)
#define Q(a) double a=m.top();m.pop();
#define R(o) {Q(b)Q(a)m.push(o=='+'?a+b:o=='-'?a-b:o=='*'?a*b:o=='/'?a/b:o=='^'?pow(a,b):0);n.pop();}
while(!cin.eof())
{
    string s;
    getline(cin,s,' ');
    if(s.empty())continue;
    if('\n'==*--s.end())s.erase(--s.end());
    (s.size()==1&&s.npos!=k.find(s[0]))?({
        char c=s[0]=='['?'(':s[0]==']'?')':s[0];
        while(!n.empty()&&'('!= c&&C(c,k.find(c),k.find(n.top())))
            R(n.top());
        ')'==c?n.pop():n.push(c);
    }):m.push(strtod(s.c_str(),0));
}
while(!n.empty())
    R(n.top());
cout<<m.top()<<endl;

Meu primeiro código de golfe, estou ansioso por comentários e críticas!


Lida com a associação correta do operador de exponenciação, que a solução Perl da JB não parece.
Drspod

Nem a declaração do problema nem a página da wikipedia vinculada mencionam exponenciação precisam ser associativas. Além disso, a página da Wikipedia diz explicitamente que as duas formas são encontradas em calculadoras comerciais.
JB

1
O +1 é bem jogado, mas ... apenas incluir inclui, using namespace stde uma função principal não está realmente bem, está?
deixou de girar em sentido contráriowis

2

PHP - 394 354 312 caracteres

<?=e(!$s=preg_split('#\s+#',`cat`,-1,1),$s);function e($P,&$s){$S='array_shift';if(($a=$S($s))=='('|$a=='['){$a=e(0,$s);$S($s);}while($s&&($p=strpos(' +-*/^',$o=$s[0]))&&$p>=$P){$b=e($p+($S($s)!='^'),$s);if($o=='+')$a+=$b;if($o=='-')$a-=$b;if($o=='*')$a*=$b;if($o=='/')$a/=$b;if($o=='^')$a=pow($a,$b);}return$a;}

Recuado:

<?
preg_match_all('#\d+(\.\d+)?|\S#',`cat`,$m);
$s=$m[0];
function e($P) {
        global $s;
        if (strpos(" ([",$s[0])){
                array_shift($s);
                $a=e(0);
                array_shift($s);
        } else {
                $a=array_shift($s);
                if ($a=='-')$a.=array_shift($s);
        }
        while ($s && ($p=strpos(' +-*/^',$o=$s[0])) && $p >= $P) {
                array_shift($s);
                $b = e($p+($o!='^'));
                switch($o){
                case'+':$a+=$b;break;
                case'-':$a-=$b;break;
                case'*':$a*=$b;break;
                case'/':$a/=$b;break;
                case'^':$a=pow($a,$b);
                }
        }
        return $a;
}
echo e(0);

2

Postscript, 446

Isso usa o algoritmo de desvio de jarda.

[/*[/p
2/e{mul}>>/d[/p
2/e{div}>>/+[/p
1/e{add}>>/-[/p
1/e{sub}>>/o[/p
9/e{}>>/c[/p
-1/e{}>>/^[/p
3/e{exp}>>/p
0>>begin/s(%stdin)(r)file 999 string readline pop def
0 1 s length 1 sub{s exch[0 1 255{}for]dup[(\(o)([o)(\)c)(]c)(/d)]{{}forall
put dup}forall
pop
3 copy pop
get
get
put}for{s token not{exit}if
exch/s exch store{cvr}stopped{load
dup/p get
p
le{currentdict end
exch begin/e get exec}{begin}ifelse}if}loop{{e end}stopped{exit}if}loop
=

Sem jogar golfe e comentou:

% We associate the operators with their precedence /p and the executed commend /e
[
  (*)[/p  2 /e{mul}>>
  (d)[/p  2 /e{div}>> % This is division
  (+)[/p  1 /e{add}>>
  (-)[/p  1 /e{sub}>>
  (o)[/p  9 /e{   }>> % This is open bracket
  (c)[/p -1 /e{   }>> % This is close bracket
  (^)[/p  3 /e{exp}>>
  /p 0
>>begin

% Let's read the input string
/s(%stdin)(r)file 999 string readline pop def

% If we want to use the token operator, we have to replace (, [, ), ] and / to get meaningful results
% We use kind of an encoding array (familiar to PostScripters) to map those codes to o, c, and d.
0 1 s length 1 sub{        % index
  s exch                   % string index
  [0 1 255{}for] dup       % string index translationArray translationArray
  [(\(o)  ([o)  (\)c)  (]c)  (/d)] % string index translationArray translationArray reencodeArray
  {                        % string index translationArray translationArray translationString
    {}forall               % string index translationArray translationArray charCode newCharCode
    put dup                % string index translationArray translationArray
  }forall                  % string index translationArray translationArray
  pop                      % string index translationArray
  3 copy pop               % string index translationArray string index
  get                      % string index translationArray charCode
  get                      % string index translatedCharCode
  put                      % -/-
}for

% Now we can actually start interpreting the string
% We use the stack for storing numbers we read and the dictionary stack for operators that are "waiting"
{                          % number*
  s token not{exit}if      % number* string token
  exch /s exch store       % number* token
  % We try to interpret the token as a number
  {cvr}stopped{            % number* token
    % If interpretation as number fails, we have an operator
    load                   % number* opDict
    % Compare operator precedence with last operator on dictstack
    dup /p get             % number* opDict opPrec
    p                      % number* opDict opPrec prevOpPrec
    le {                   % number* opDict
      % If the last operator on the stack has at least the same precedence, execute it
      currentdict end      % number* opDict prevOpDict
      exch begin           % number* prevOpDict
      /e get exec          % number*
    }{                     % number* opDict
      % If last operator doesn't have higher precedence, put the new operator on the dictstack as well
      begin
    }ifelse
  }if
}loop
% If we're finished with interpreting the string, execute all operators that are left on the dictstack
{{e end}stopped{exit}if}loop
=

TODO : Associatividade correta da exponenciação


Ah ... O dicttack: brilhante!
Luser droog 17/10/12

Estou autorizado a comentar sobre o stackoverflow, então fiquei um pouco confuso. É normal que a reputação seja gerenciada separadamente ou estraguei meus logins?
Thomas W.

Eu queria lhe dizer que deve haver algo errado com sua solução, porque todos os três casos de teste mencionados acima falham. No entanto, ainda não tentei entender o que você está fazendo (alguns comentários seriam legais ;-)).
Thomas W.

1) Depois de atingir 200 em qualquer site, você começará em 101 em todos os sites. Ou acerte 50 aqui. 2) AUGHH! Eu pensei que era uma extensão rápida da calculadora básica. Eu nem vi que colchetes são necessários! E não testei muito bem. Ah bem; calça para baixo, pelo menos minhas cuecas estão limpas!
Luser droog 18/10/12

@luserdroog: "@ThomasW" não me convida a comentar.
19412 Thomas W.

1

Python 2 , 339 335 bytes

import re
x,s=input(),re.sub
def f(y):
 y,r=s('- ','+ -',y).split(),['^','*','/','+','-']
 for c in r:
  while c in y:d=y.index(c)-1;a,b=map(float,[y[d],y[d+2]]);y=y[:d]+[((a,-a)[a<0]**b,a*b,a/b,a+b,a-b)[r.index(c)]]+y[d+3:]
 return`y[0]`
w=lambda b:s("[([]+[\d+\-*/^ .]*[)\]]",lambda m:f(m.group()[1:]),s(' +',' ',b))
print f(w(w(x)))

Experimente online!

  • -4 bytes alterando str (x) com reticulares ``!

0

Postscript, 1000 695 665 494

Roubou idéias de ThomasW. Recurso adicionado: aceita seqüências de caracteres com ou sem espaços ao redor dos operadores.[recurso removido]


O uso ARGUMENTSé mais curto %stdine mais fácil de testar, para inicializar!


Simplificou a substituição para substituir apenas parênteses por parênteses.

575(1)10:36 PM:ps 0> gsnd -q -- calc2bg.ps '10 - 3 + 2'
9
576(1)10:37 PM:ps 0> gsnd -q -- calc2bg.ps '8 + 6 / 3 - 7 + -5 / 2.5'
1.0
577(1)10:37 PM:ps 0> gsnd -q -- calc2bg.ps '4 + [ ( -3 + 5 ) * 3.5 ] ^ 2 - 12'
41.0

Código:

/T[/^[/C{exp}/P 4/X{le}>>/*[/C{mul}/P 3/X{lt}>>/[/C{div}/P
3/X{lt}>>/+[/C{add}/P 2/X{lt}>>/-[/C{sub}/P
2/X{lt}>>>>def[/integertype{}/realtype{}/stringtype{V}/nametype{cvlit/N
exch store{P T N get dup/P get exch/X get exec{exit}if C end}loop T N get
begin}91 40 93 41>>begin/V{0 1 2 index length 1 sub{2 copy get
dup where{exch get}if 3 copy put pop pop}for[/N 0/R 0/P 0/C{}>>begin{token
not{exit}if exch/R exch store dup type exec R}loop{P 0 eq{end exit}if C
end}loop}def ARGUMENTS{V ==}forall

Ungolfed e comentou:

%!
%Shunting-Yard Algorithm using dictstack for operators
%invoke with %gsnd -q -- calc2bg.ps [ 'expr1' ]*

%The operator table. C:code P:precedence X:test(implements associativity)
/T[
    /^[/C{exp}/P 4/X{le}>>
    /*[/C{mul}/P 3/X{lt}>>
    /[/C{div}/P 3/X{lt}>>
    /+[/C{add}/P 2/X{lt}>>
    /-[/C{sub}/P 2/X{lt}>>
>>def

%The type-dispatch dictionary
%numbers: do nothing
%string: recurse
%name: process op
[%/integertype{}/realtype{} %now uses `where` below
/stringtype{V}/nametype{
pstack()=
    cvlit/N exch store %stash cur-op
    {
        P %prec(tos)
        T N get %prec(tos) cur-op-dict
        dup/P get %prec(tos) cur-op-dict prec(cur-op)
        exch/X get %prec(tos) prec(cur-op) test(cur-op)
        exec{exit}if %exit if prec(tos) < || <= prec(cur-op)
/C load ==
        C %pop-and-apply
        end
pstack()=
    } loop
    T N get begin %push cur-op
}>>begin

%substitutions
[91 40 93 41>>begin %replace brackets with parens
/V {
    %pre-process
    0 1 2 index length 1 sub {
        2 copy get
        dup where { exch get } if
        3 copy put pop pop
    } for
dup ==

    [/N 0/R 0/P 0/C{}>>begin %dummy base operator and storage
    { token not{exit}if exch /R exch store %extract token, stash Remainder
pstack(>)=
        %dispatch type procedure
        dup type dup where { pop exec }{ pop } ifelse
    R }loop
pstack()=
    {
        P 0 eq{end exit}if %hit dummy op: exit
/C load ==
        C end %pop and apply
    } loop
} def

ARGUMENTS{V ==}forall %iterate through the command-line arguments

@ThomasW Gostaria de saber se isso funciona para convidá-lo a comentar. (?)
luser droog 19/10/12

Publiquei uma implementação mais completa da mesma ideia em comp.lang.postscript .
Luser droog 19/10/12
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