seminar2

seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/circle.cpp

@@ -0,0 +1,38 @@
+#include <iostream>
+#include <math.h>
+#include "circle.h"
+#include "point.h"
+
+Circle::Circle(const Point& acenter, float aradius) {
+    mCenter = acenter;
+    mRadius = aradius;
+}
+Circle::Circle() {
+    mCenter = Point {0, 0};
+    mRadius = 1;
+}
+Circle::Circle(const Circle& circle) {
+   mCenter = circle.mCenter;
+   mRadius = circle.mRadius;
+}
+Point Circle::getCenter() const { return mCenter; }
+float Circle::getRadius() const { return mRadius; }
+
+void Circle::setCenter(const Point& p) {
+    mCenter = p;
+}
+void Circle::setRadius(float radius) {
+    mRadius = radius > 0 ? radius : 0;
+}
+float Circle::getArea() const {
+    return mRadius * mRadius * M_PI;
+}
+float Circle::getDistance(const Point& p) {
+    return mCenter.distance(p) - mRadius; 
+}
+bool Circle::isColliding(const Circle& c) const {
+    return (mCenter.distance(c.getCenter()) - (mRadius + c.getRadius()) > 0) ? false : true;
+}
+void Circle::move(const Point& p) {
+    mCenter = mCenter + p;
+}

seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/circle.h

@@ -0,0 +1,23 @@
+#include "point.h"
+class Circle
+{
+private:
+	Point mCenter;
+	float mRadius;
+
+public:
+    Circle(const Point& acenter, float aradius);
+    Circle();
+    Circle(const Circle& circle);
+    Point getCenter() const;
+    float getRadius() const;
+
+    void setCenter(const Point& p); 
+    void setRadius(float radius); 
+    float getArea() const;
+    float getDistance(const Point& p);
+    bool isColliding(const Circle& c) const;
+    void move(const Point& p);
+};
+
+

seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/main.cpp

@@ -0,0 +1,44 @@
+#include <iostream>
+#include "point.h"
+#include "circle.h"
+
+using std::cout, std::endl;
+
+
+int main()
+{
+	Point p = {7, -1};
+	Point q = {-4, 2};
+	cout << "Point p = " << p << endl;
+	cout << "Point q = " << q << endl;
+	cout << "p + q = " << p + q << endl;
+
+
+	Circle a {{4, 1}, 3};
+	Circle b;
+    // b = a;
+
+	cout << "Circle a: center: " << a.getCenter() << " radius: " << a.getRadius() << endl; 
+	cout << "Circle b: center: " << b.getCenter() << " radius: " << b.getRadius() << endl;
+
+	cout << "Area of a = " << a.getArea() << endl;
+	cout << "Distance from point p to circle a = " << a.getDistance(p) << endl;
+
+
+
+	cout << "Collisions:" << endl;
+	if (a.isColliding(b))
+		cout << "Yes, a is colliding b" << endl;
+	else
+		cout << "No, a isn't colliding b" << endl;
+
+
+
+	cout << "Moving b by {1, 1}:" << endl;
+	b.move({1, 1});
+	if (a.isColliding(b))
+		cout << "Yes, a is colliding b" << endl;
+	else
+		cout << "No, a isn't colliding b" << endl;
+
+}

seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/point.cpp

@@ -0,0 +1,82 @@
+#include <iostream>
+#include <cmath>
+
+#include "point.h"
+
+
+Point::Point(float x, float y) 
+{
+    mx = x;
+    my = y;
+}
+
+Point::Point()
+{
+    mx = 0;
+    my = 0;
+}
+
+
+float Point::getX() const 
+{
+	return mx;
+}
+
+float Point::getY() const 
+{
+	return my;
+}
+
+void Point::setX(float x) 
+{
+	mx = x;
+}
+
+void Point::setY(float y) 
+{
+	my = y;
+}
+
+float Point::norm() const 
+{
+	return std::sqrt(mx * mx + my * my);
+}
+
+void Point::normalize() 
+{
+	float pnorm = norm();
+	mx /= pnorm;
+	my /= pnorm;
+}
+
+float Point::distance(const Point& p) const 
+{
+	return std::sqrt((p.mx - mx) * (p.mx - mx) + (p.my - my) * (p.my - my));
+}
+
+Point Point::operator+(const Point& right) const 
+{
+	Point result = {mx + right.mx, my + right.my};
+	return result;
+}
+
+Point Point::operator*(float a) const 
+{
+	Point result = {a * mx, a * my};
+	return result;
+}
+
+
+
+
+Point operator*(float a, const Point& p) 
+{
+	Point result = {a * p.mx, a * p.my};
+	return result;
+}
+
+std::ostream& operator<<(std::ostream& left, const Point& right) 
+{
+	left << "(" << right.mx << ", " << right.my << ")";
+	return left;
+}

seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/point.h

@@ -0,0 +1,37 @@
+#pragma once
+
+/*
+    Поля x и y сделаны приватными
+    Конкретно для этого класса их можно было сделать публичными
+    Так как пользователь всё-равно будет иметь доступ без ограничений к этим полям через геттеры и сеттеры
+    Но они сделаны приватными для образовательных целей
+*/
+
+class Point
+{
+private:
+    float mx, my;
+    
+public:
+
+    Point(float x, float y);
+    Point();
+
+    float getX() const;
+    float getY() const;
+    void setX(float x);
+    void setY(float y);
+
+    void normalize();
+    float distance(const Point& p) const;
+    float norm() const;
+    Point operator+(const Point& right) const;
+    Point operator*(float a) const;
+
+
+
+    friend Point operator*(float a, const Point& p);
+    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& left, const Point& right);
+};
+
+

seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.cpp

@@ -0,0 +1,307 @@
+#include <iostream>
+#include <cstring>
+#include <iomanip>
+#include <vector>
+#include <algorithm>
+
+/*
+    Класс Number -- класс положительных больших чисел
+
+    Большое число будет храниться в динамическом массиве data
+    Каждый элемент этого массива содержит разряд числа в 100-ричной системе счисления
+    (так как base = 100)
+    По сути, каждый элемент data хранит две цифры числа в десятичной записи
+
+    Значение 100 для системы счисления выбрано как компромис между
+    эффективностью и удобством написания программы.
+    Если выбрать значения базы 10 - то программа будет не так эффективна по памяти
+    Если выбрать значения базы 256 (максимально эффективное использование памяти для типа char),
+    то алгоритм печати на экран сильно усложнится
+    В качестве альтернативы, можно было выбрать базу 1e9, 
+    изменив при этом тип элементов c char на int
+
+    capacity - размер массива data
+    size - сколько ячеек занимет число в массиве data
+    size <= capacity
+
+    Для удобства разряды числа хранятся в обратном порядке
+    Например, число 12345678 соответствует массиву
+    data = {78, 56, 34, 12}
+    (это упрощает многие алгоритмы с такими числами)
+*/
+
+
+class Number 
+{
+private:
+    static const int base = 100;
+    std::size_t size;
+    std::size_t capacity;
+    char* data;
+
+public:
+
+    Number(int a) 
+    {
+#ifdef _DEBUG_CONSTRUCTOR
+         std::cout << "(Number constructor "  << a << " -> ";
+#endif
+        // Находим размер необходимой памяти под это число
+        int temp = a;
+        capacity = 0;
+        while (temp != 0) 
+        {
+            temp /= base;
+            capacity += 1;
+        }
+
+        // Отдельно обрабатываем случай, когда число равно 0
+        if (capacity == 0) 
+            capacity = 1;
+
+        // Выделяем память и записывем число a в массив data
+        // Например, число 12345678 представится в виде массива [78, 56, 34, 12]
+        
+        data = new char[capacity];
+
+        for (int i = 0; i < capacity; ++i) 
+        {
+            data[i] = a % base;
+            a /= base;
+        }
+
+        // В данном случае размер будет равен вместимости
+        size = capacity;
+#ifdef _DEBUG_CONSTRUCTOR
+        std::cout << *this << ")" << std::endl;
+#endif
+    }
+    // Конструктор по умолчанию      
+    Number() : Number(0) {}
+    // Конструктор копирования
+    Number(const Number& n) {
+            size = n.size;
+            capacity = n.capacity;
+            data = new char[capacity];
+            for (int i = 0; i < size; i++) {
+                data[i] = n.data[i];
+            }
+    }
+    Number(const char* str) {
+        int len = std::strlen(str);
+        size = (len + len % 2) / 2;
+        capacity = size;
+        data = new char[capacity];
+        char buf[2];
+        for (int i = 0; i < size; i++) {
+                buf[1] = str[len - 2 * i - 1];
+                if (len - 2 * i - 1 > 0) {
+                        buf[0] = str[len - 2 * i - 2];
+                }
+                else {
+                        buf[0] = '0';
+                }
+                data[i] = std::stoi(buf); 
+        }
+    }
+    ~Number() 
+    {
+        delete [] data;
+    }
+    Number& operator=(const Number& right) {
+            capacity = right.capacity;
+            size = right.size;
+            data = new char[capacity];
+            for (int i = 0; i < size; i++) {
+                data[i] = right.data[i];
+            }
+            return *this;
+    }
+
+    Number operator+(const Number& a) {
+        Number result;
+        int i;
+        char carry = 0;
+        int max_size = size > a.size ? size : a.size;
+
+        result.capacity = max_size + 1;
+        result.data = new char[capacity];
+
+        for (i = 0; i < max_size; ++i) {
+            result.data[i] = (data[i] + a.data[i] + carry) % base; 
+            carry = (data[i] + a.data[i] + carry) / base;
+        }
+
+        if (carry) {
+            result.data[i] = carry;
+            result.size = max_size + 1;
+        }
+        else {
+            result.size = max_size;
+        }
+        return result;
+    }
+    void operator+=(const Number& a) {
+        *this = *this + a;
+    }
+
+    bool isEven() const {
+        if (data[0] % 2) {
+            return false;
+        }
+        return true;
+    }
+
+    Number operator*(const Number& right) const {
+#ifdef _DEBUG_MUL
+          std::cout << "arg1=" << *this << "(capacity=" << capacity << ",size=" << size << ")" << " " << "arg2=" << right << "(capacity=" << right.capacity << ",size=" << right.size << ")"<<  std::endl;
+#endif
+          int i, j;
+          int temp;
+          Number result;
+          
+          result.capacity = capacity + right.capacity;
+          int *carry = (int*)std::calloc(result.capacity, sizeof(int));
+
+          result.data = (char*)calloc(result.capacity, sizeof(char));
+#ifdef   _DEBUG_MUL
+          std::cout << "carry:[" << carry[0];
+          for (int k = 1; k < result.capacity; ++k) {
+            std::cout << "," << carry[k];
+          }
+          std::cout << "]" << std::endl;
+#endif
+          for (i = 0; i < size; ++i) {
+                for (j = 0; j < right.size; ++j) {
+#ifdef _DEBUG_MUL
+                    std::cout << i + j << ":" << static_cast<int>(result.data[i + j]) << " + " << static_cast<int>(data[i]) << " * " << static_cast<int>(right.data[j]) << " + " << carry[i+j] << std::endl;
+#endif
+                    temp = (result.data[i + j] + data[i] * right.data[j] + carry[i + j]);
+                    result.data[i + j] = temp % base;
+                    carry[i + j + 1] += temp / base;
+                    carry[i + j] = 0;
+
+                }
+          }
+#ifdef _DEBUG_MUL
+          std::cout << "result before applying carry:" << result << std::endl;
+          std::cout << "carry:[" << carry[0];
+          for (int k = 1; k < result.capacity; ++k) {
+            std::cout << "," << carry[k];
+          }
+          std::cout << "]" << std::endl;
+#endif
+          if (carry[i + j - 1]) {
+            result.data[i + j - 1] = carry[i + j - 1];
+            result.size = i + j;
+            carry[i + j - 1] = 0;
+          }
+          else {
+            result.size = i + j - 1;
+          }
+          
+#ifdef _DEBUG_MUL
+          std::cout << "before correcting capacity, result=" << result << std::endl;
+#endif
+          // correcting capacity
+          /*char* temp_data = (char *)calloc(result.size, sizeof(char));
+          for (i = 0; i < result.size; ++i) {
+            temp_data[i] = result.data[i];
+          }
+
+          free(result.data);
+          result.capacity = result.size;
+          result.data = (char*)calloc(result.size,sizeof(char));
+          for (i = 0; i < result.size; ++i) {
+            result.data[i] = temp_data[i];
+          }
+
+          free(temp_data);*/
+          free(carry);
+#ifdef _DEBUG_MUL
+          std::cout << "return value=" << result << "(capacity=" << result.capacity << ",size=" << result.size << ")" << std::endl << "======" << std::endl;
+#endif
+          return result;
+    }
+    void operator*=(const Number& a) {
+        *this = *this * a;
+    }
+
+    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, const Number& right);
+    friend int main();
+    friend Number factorial(int n);
+};
+
+
+
+std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, const Number& right)
+{
+#ifdef _DEBUG_COUT
+    stream << "[";
+    for (std::size_t i = 0; i < right.size; ++i) {
+        stream << static_cast<int>(right.data[right.size - 2 - i]) << ",";
+    }
+    stream << "]";
+#else
+     // Печатаем самый большой разряд
+    stream << (int)right.data[right.size - 1];
+
+    // Печатаем остальные разряды с заполнением нулями до 2-х цифр
+    // setfill и setw это то же самое, что и в языке C спецификатор %02d
+    for (std::size_t i = 0; i < right.size - 1; ++i)
+        stream << std::setfill('0') << std::setw(2) << (int)right.data[right.size - 2 - i];
+#endif
+    return stream;
+}
+
+Number fib(int n) {
+    Number a = 0; // F0
+    Number b = 1; // F1
+    for (int i = 1; i <=n; ++i) {
+        if (i % 2) {
+            a += b;
+        }
+        else {
+            b += a;
+        }
+    }
+    if (n % 2) {
+        return b;
+    }
+    return a;
+}
+
+Number factorial(int n) {
+    Number result{1};
+    for (int i = 2; i < n + 1; ++i) {
+        result = Number(i) * result;
+    }
+    return result;
+}
+
+int main() 
+{
+    Number x = Number("25852016738884976640000");
+    Number y = Number("24");
+
+    //char s[3];
+    //Number result = "1";
+    //for (int i = 1; i < 26; ++i) {
+        //s = std::to_string(i);
+        //sprintf(s, "%d", i);
+    //    result = (Number{i} * result);
+    //}   
+    //x += y;
+    //Number z = x + y;
+    //std::cout << fib(1000) << std::endl;
+    //x = x * Number(24)*Number{25};
+    //y = factorial(5);
+    //std::cout << x << " " << x.capacity << " " << x.size << std::endl;
+    //std::cout << y << " "<< y.capacity << " " << y.size << std::endl;
+    // 90405070506200618121707-18-13-05-18-08
+    //std::cout << "===" << std::endl << Number(2) * Number(3) << " "<< Number(3) * Number(2) << std::endl;
+    //std::cout << "5! = " << Number(2) * Number(3) * Number(4) * Number(5) << std::endl;
+    std::cout << factorial(1000) << std::endl;
+    //std::cout << Number("620448401733239439360000") * Number(25) << std::endl;
+}
+