Avaluar expressions booleanes X38940


Statement
 

pdf   zip   tar

html

INTRODUCCIÓ:

En aquest exercici considerarem arbres que representen expressions booleanes sobre valors true, false i els operadors booleans and, or, not. En el cas de not, que és un operador amb un sol operand, considerarem que aquest operand és sempre el fill esquerre. Per exemple, el següent arbre representa l’expressió (true or false) and (not(false)). Aquesta expressió s’avalua a true.

               and
                |
       --------- ---------
      |                   |
      or                 not
      |                   |
  ---- ----           ----
 |         |         |
true     false     false

EXERCICI:

Implementeu una funció que, donat un arbre binari d’strings que representa una expressió booleana correcta sobre true,false i operadors and,or,not, retorna la seva avaluació. Aquesta és la capcelera:

// Pre:  t és un arbre no buit que representa una expressió booleana correcta
//       sobre els valors true,false i els operadors and,or,not.
// Post: Retorna l'avaluació de l'expressió representada per t.
bool evaluate(BinTree<string> t);

Aquí tenim un exemple de paràmetre d’entrada de la funció i la corresponent sortida:

evaluate(               and             ) = true
                         |
                --------- ---------
               |                   |
               or                 not
               |                   |
           ---- ----           ----
          |         |         |
         true     false     false

Fixeu-vos que l’enunciat d’aquest exercici ja ofereix uns fitxers que haureu d’utilitzar per a compilar: main.cc, BinaryTree.hh, evaluate.hh. Us falta crear el fitxer evaluate.cc amb els corresponents includes i implementar-hi la funció anterior. Només cal que pugeu evaluate.cc al jutge.

Observació: Per a superar els jocs de proves privats convindrà tenir en compte aquestes optimitzacions típiques d’expressions booleanes:

  • Si una expressió e1 s’avalua a false, llavors l’avaluació de (e1 and e2) és false i no requereix avaluar e2.
  • Si una expressió e1 s’avalua a true, llavors l’avaluació de (e1 or e2) és true i no requereix avaluar e2.

De fet, les operacions and i or de C++ ja optimitzen així, de manera que una solució senzilla i natural hauria de poder superar tots els jocs de proves.

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 booleana correcta. 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. Fixeu-vos en que el programa que us oferim ja s’encarrega d’escriure aquesta avaluació. 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.

Avaluació sobre 10 punts:

  • Solució lenta: 5 punts.
  • solució ràpida: 10 punts.

Entenem com a solució ràpida una que és correcta, de cost lineal i que optimitza operacions booleanes, i capaç de superar els jocs de proves públics i privats. Entenem com a solució lenta una que no és ràpida, però és correcta i capaç de superar els jocs de proves públics.

Public test cases
  • Input

    VISUALFORMAT
                               and
                                |
                      ---------- ----------
                     |                     |
                    and                   and
                     |                     |
            --------- ---------        ---- ----
           |                   |      |         |
          and                  or    true     false
           |                   |
       ---- ----           ---- ----
      |         |         |         |
    false      true     false     false
    
                   or
                   |
           -------- --------
          |                 |
         and               not
          |                 |
      ---- ----         ----
     |         |       |
    true      true    true
    
              and
               |
           ---- ----
          |         |
         not       and
          |         |
      ----      ---- ----
     |         |         |
    true     false     false
    
    false
    
                         or
                         |
                --------- ---------
               |                   |
               or                  or
               |                   |
           ---- ----           ---- ----
          |         |         |         |
         and      false     false      true
          |
      ---- ----
     |         |
    true      true
    
                   not
                    |
                ----
               |
               or
               |
           ---- ----
          |         |
          or       true
          |
      ---- ----
     |         |
    true     false
    
           or
           |
       ---- ----
      |         |
    false       or
                |
            ---- ----
           |         |
          not       and
           |         |
       ----      ---- ----
      |         |         |
    false     false     false
    
                                                                and
                                                                 |
                                     ---------------------------- ----------------------------
                                    |                                                         |
                                    or                                                       and
                                    |                                                         |
                     --------------- ---------------                        ------------------ ------------------
                    |                               |                      |                                     |
                    or                             and                     or                                    or
                    |                               |                      |                                     |
            -------- --------                   ---- ----          -------- --------                    --------- ---------
           |                 |                 |         |        |                 |                  |                   |
          and               and               and       true      or               and                and                  or
           |                 |                 |                  |                 |                  |                   |
       ---- ----         ---- ----         ---- ----          ---- ----         ---- ----          ---- ----           ---- ----
      |         |       |         |       |         |        |         |       |         |        |         |         |         |
    false      true    true      true    true      true    false      true    true     false     true     false     false      true
    
          or
          |
      ---- ----
     |         |
    true     false
    
                          or
                          |
                      ---- ----
                     |         |
                     or       true
                     |
           ---------- ----------
          |                     |
         and                    or
          |                     |
      ---- ----         -------- --------
     |         |       |                 |
    true     false    and                or
                       |                 |
                   ---- ----         ---- ----
                  |         |       |         |
                false      true    true     false
    
    

    Output

    false
    true
    false
    false
    true
    false
    true
    true
    true
    true
    
  • Input

    INLINEFORMAT
    and(and(and(false,true),or(false,false)),and(true,false))
    or(and(true,true),not(true,))
    and(not(true,),and(false,false))
    false
    or(or(and(true,true),false),or(false,true))
    not(or(or(true,false),true),)
    or(false,or(not(false,),and(false,false)))
    and(or(or(and(false,true),and(true,true)),and(and(true,true),true)),and(or(or(false,true),and(true,false)),or(and(true,false),or(false,true))))
    or(true,false)
    or(or(and(true,false),or(and(false,true),or(true,false))),true)
    

    Output

    false
    true
    false
    false
    true
    false
    true
    true
    true
    true
    
  • Information
    Author
    PRO2
    Language
    Catalan
    Official solutions
    C++
    User solutions
    C++ Make