Pavel Ježek

Napište výrazovou kalkulačku, která dostává na standardní vstup instrukce a na standardní výstup vypisuje výsledky případně chybové hlášky. Na jednom řádku vstupu je vždy jediný příkaz (prázdné řádky ignorujte). Kalkulačka zpracovává příkazy jeden po druhém, přičemž nejprve dokončí jeden příkaz než začne načítat další. Kalkulačka končí svou práci pokud dojdou vstupní data (čtení řádku vrátí null) nebo narazí na řádek obsahující pouze řetězec "end". Kalkulačka rozeznává tyto příkazy:

Řádek začínající symbolem "=", za kterým následuje právě jedna mezera a výraz v preorder formátu (viz níže). Kalkulačka si výraz načte a nadále bude pracovat pouze s ním. Pokud již dříve načetla jiný výraz, starý výraz zapomene a nahradí jej novým. Předchozí správně načtený výraz program zapomene i v případě, že při zpracování příkazu "=" došlo k chybě.
Samostatný řetězec "i" vyhodnotí naposledy načtený výraz celočíselně a výsledek (jedno celé číslo) vytiskne na jeden řádek výstupu.
Samostatný řetězec "d" vyhodnotí naposledy načtený výraz v reálné aritmetice s dvojitou přesností (64 bitů) a výsledek vytiskne na pět desetinných míst na jeden řádek výstupu.
Samostatný řetězec "p" vytiskne na samostatný řádek naposledy načtený výraz v infixové notaci s explicitním zvýrazněním priorit operátorů. Jinými slovy, každý operátor je uzavřen do samostatných kulatých závorek (t.j. i celý výraz je v kulatých závorkách).
Samostatný řetězec "P" vytiskne na samostatný řádek naposledy načtený výraz v infixové notaci s minimálním možným uzávorkováním. Uzávorkují se pouze ty operace, u kterých je potřeba zvýšit prioritu oproti standardním pravidlům vyhodnocování. Nezapomeňte, že operátor unárního mínus má nejvyšší prioritu, následují operátory násobení a dělení a nejnižší prioritu mají operátory sčítání a odčítání. Standardně také předpokládáme levou asociativitu, tedy že posloupnost operátorů se stejnou prioritou vyhodnocujeme zleva doprava.

V načítaném výrazu (za znaménkem "=") se mohou vyskytovat celá kladná čísla, která se vejdou do 32-bit. integeru se znaménkem (tj. menší než 2³¹ = 2147483648), binární operátory +, -, * a / a operátor unárního minus ~. Operátory i čísla jsou odděleny mezerami.

Při vyhodnocování výrazu v celočíselné aritmetice (příkaz "i") počítejte s tím, že všechny mezivýsledky se vejdou do 32-bit. integeru se znaménkem. Pokud by v průběhu výpočtu došlo k přetečení (mezivýsledek se nevejde do intu se znaménkem), vypište na samostatný řádek chybový řetězec "Overflow Error". Pokud dojde při výpočtu v celočíselné aritmetice k dělení nulou, vypište řetězec "Divide Error".

Vyhodnocování výrazu v reálné aritmetice probíhá podle standardních pravidel IEEE - tj. včetně práce s hodnotami nekonečno, "not a number", apod. Pokud je výsledkem výrazu nějaká taková hodnota, vypište ji ve standardní textové reprezentaci poskytované knihovnami .NET.

Pokud narazíte na chybně zadaný příkaz nebo zjistíte, že zápis výrazu je z jakéhokoli důvodu neplatný (objevují se v něm neznámé tokeny, nedodržuje preorder formát apod.), vypište na samostatný řádek chybovou hlášku "Format Error". Pokud se příkaz "i", "d", "p" nebo "P" objeví dříve, než je načten jakýkoli výraz, vypište chybovou hlášku "Expression Missing".

Při tisku výrazů používejte pro unární mínus stejný znak jako pro binární "-". Do výrazu nevkládejte žádné další znaky (ani mezery).

Pro čtení ze standardního vstupu a výpisech na standardní výstup počítejte s tím, že váš program bude automaticky v CodExu spuštěn s vhodným nastavením národního prostředí.

Poznámka:

Při hodnocení bude kladen důraz na zvolený objektový návrh. Úloha je koncipována tak, abyste si vyzkoušeli návrhový vzor Visitor. Za korektní implementaci tohoto vzoru můžete dostat až 5 bonusových bodů.

Příklad (řádky začínající "$>" jsou vstupní):

$> i
Expression Missing
$> p
Expression Missing
$> $#!%
Format Error
$> = + 2 3
$> i
5
$> d
5.00000
$> = / 5 2
$> i
2
$> d
2.50000
$> = + 4 * 2 3
$> p
(4+(2*3))
$> P
4+2*3
$> = + + 1 1 1
$> p
((1+1)+1)
$> P
1+1+1
$> = +
Format Error
$> i
Expression Missing
$> end

Testovací sadu vstupních a vzorových výstupních dat naleznete zde.

Pavel Ježek - NPRG035 Jazyk C# a platforma .NET (ZS 2011/2012)

Pavel Ježek - NPRM049 Objektově orientované programování (ZS 2011/2012)