INTRODUCCIÓ:
En aquest exercici considerarem arbres que representen expressions sobre els operadors binaris +,-,*,/, i sobre operands naturals. Per exemple, el següent arbre representa l’expressió 3+4/2-5.
- | ---- ---- | | + 5 | ---- ---- | | 3 / | ---- ---- | | 4 2
Alhora d’avaluar una divisió, interpretem la divisió entera que ens ofereix C++. Noteu que, en particular, (−5)/2=−2, contradient la definició que trobem habitualment en llibres de matemàtiques.
Noteu també que la divisió per 0 no està definida, i això ho haurem de tenir en compte en resoldre l’exercici.
EXERCICI:
Implementeu una funció que, donat un arbre binari d’strings que representa una expressió correcta sobre naturals i operadors binaris +,-,*,/, retorna la seva avaluació i un indicador de si s’ha produït un error de divisió per 0, tot mitjançant paràmetres per referència. Aquesta és la capcelera:
// Pre: t és un arbre no buit que representa una expressió correcta // sobre els naturals i els operadors binaris +,-,*,/. // Les operacions no produeixen errors d'overflow, // però poden produïr error de divisió per 0. // Post: Si l'avaluació de l'expressió representada per t no produeix errors de divisió per 0, // llavors 'result' val l'avaluació d'aquesta expressió i 'error' val 'false'. // En cas contrari, 'error' val 'true', i el valor de 'result' és irrellevant. void evaluate(BinTree<string> t, int &result, bool &error);
Aquí tenim un exemple de paràmetre d’entrada de la funció i els corresponents valors de sortida:
evaluate(/(+(1,2),-(5,2)), result, error) produces result=1, error=false
Fixeu-vos que l’enunciat d’aquest exercici ja ofereix uns fitxers que haureu d’utilitzar per a compilar: Makefile, program.cc, BinTree.hh, evaluate.hh, utils.hh, utils.cc. Us falta crear el fitxer evaluate.cc amb els corresponents includes i implementar-hi la funció anterior. Valdrà la pena que utilitzeu algunes de les funcions oferides a utils.hh. Quan pugeu la vostra solució al jutge, només cal que pugeu un tar construït així:
tar cf solution.tar evaluate.cc
Entrada
La primera linia de l’entrada descriu el format en el que es descriuen els arbres, o bé INLINEFORMAT o bé VISUALFORMAT. Després venen un nombre arbitrari de casos. Cada cas consisteix en una descripció d’un arbre un arbre binari que representa una expressió. Fixeu-vos en que el programa que us oferim ja s’encarrega de llegir aquestes entrades. Només cal que implementeu la funció abans esmentada.
Sortida
Per a cada cas, la sortida conté la corresponent avaluació de l’arbre o bé una indicació de que s’ha produït un error de divisió per 0 durant el procès d’avaluar l’arbre. Fixeu-vos en que el programa que us oferim ja s’encarrega d’escriure aquesta sortida. Només cal que implementeu la funció abans esmentada.
Observació
La vostra funció i subfuncions que creeu han de treballar només amb arbres. Heu de trobar una solució RECURSIVA del problema.
Input
VISUALFORMAT - | -------- -------- | | + - | | ------- ------- ---- ---- | | | | - * 1 8 | | ---- ---- ---- ---- | | | | 5 2 4 4 + | -------- -------- | | / - | | ------- ------- ---- ---- | | | | + - 5 4 | | ---- ---- ---- ---- | | | | 6 8 6 6 5 - | -------- -------- | | * / | | ---- ---- ------- ------- | | | | / 2 * * | | | ---- ---- ---- ---- ---- ---- | | | | | | 5 8 7 2 4 7 - | --------------- --------------- | | / - | | ------- ------- -------- -------- | | | | * / / * | | | | ---- ---- ---- ---- ---- ---- ------- ------- | | | | | | | | 5 * 3 * 2 2 * / | | | | ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- | | | | | | | | 5 3 2 7 6 2 8 8 + | ---- ---- | | 8 * | --------------- --------------- | | + / | | ------- ------- ------- ------- | | | | / - + - | | | | ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- | | | | | | | | 5 4 4 3 5 2 5 5 / | ---- ---- | | 8 * | --------------- --------------- | | / * | | ------- ------- ------- ------- | | | | + * - / | | | | ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- | | | | | | | | 3 4 3 5 4 6 3 1 - | ---- ---- | | * 3 | ---- ---- | | - 3 | ---- ---- | | 5 7 - | ------- ------- | | / / | | ---- ---- ---- ---- | | | | 4 7 3 1 6 / | ---- ---- | | 7 2 / | ---- ---- | | 3 2 - | ---- ---- | | 5 6 5 - | ------- ------- | | * + | | ---- ---- ---- ---- | | | | 8 6 7 5 + | ---- ---- | | 6 5 / | ---- ---- | | 5 3 / | ---- ---- | | 4 6 / | ---------- ---------- | | * / | | -------- -------- ---- ---- | | | | * / 6 / | | | ---- ---- ------- ------- ---- ---- | | | | | | * 6 + - 7 5 | | | ---- ---- ---- ---- ---- ---- | | | | | | 3 7 2 1 2 5 2
Output
26 Division by 0 5 0 Division by 0 Division by 0 Division by 0 -9 -3 6 3 1 -1 5 36 11 1 0 -21 2
Input
INLINEFORMAT +(12,52) 44 +(65,19) 5 -(/(/(-(7,20),+(71,97)),+(/(75,29),-(87,64))),40) *(/(43,89),5) -(8,38) -(/(/(80,30),*(76,21)),-(22,*(38,94))) /(*(+(78,53),/(22,60)),-(*(43,20),+(98,42))) /(-(-(*(40,40),+(57,82)),/(100,+(66,63))),/(-(-(2,70),-(39,21)),-(*(84,47),-(31,75)))) +(37,-(+(73,/(60,90)),49)) -(*(-(67,51),36),+(10,+(54,23))) *(44,-(83,8)) -(35,*(96,39)) -(+(55,87),*(*(/(60,81),*(16,53)),99)) -(/(25,*(+(27,94),64)),44) /(59,-(/(57,-(92,33)),/(55,+(-(27,12),*(83,20))))) -(*(64,/(+(18,91),-(/(75,35),23))),-(7,+(-(54,83),-(*(42,93),/(83,10))))) +(-(/(*(8,9),-(43,66)),-(78,/(5,14))),*(/(47,92),41)) 7
Output
64 44 84 5 -40 0 -30 3550 0 Division by 0 61 489 3300 -3709 142 -44 Division by 0 3542 -81 7