diff --git a/seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/circle.cpp b/seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/circle.cpp index 89b4e78..4d123fe 100644 --- a/seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/circle.cpp +++ b/seminar02_encapsulation/homework/code/0circle/circle.cpp @@ -1,6 +1,5 @@ #include #include -#include #include "circle.h" #include "point.h" @@ -26,7 +25,7 @@ void Circle::setRadius(float radius) { mRadius = radius > 0 ? radius : 0; } float Circle::getArea() const { - return abs(mRadius * mRadius * M_PI); + return mRadius * mRadius * M_PI; } float Circle::getDistance(const Point& p) { return mCenter.distance(p) - mRadius; diff --git a/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/main.cpp b/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/main.cpp deleted file mode 100644 index c394d6f..0000000 --- a/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/main.cpp +++ /dev/null @@ -1,75 +0,0 @@ -#include -#include -#include -#include -#include "number.h" - -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; -} - -void grad(Number n) -{ - - std::cout << "n = " << n; - Number max = n; - unsigned long long int steps = 0; - while (n != Number(1)) { - if (n > max) { -#ifdef _DEBUG_COMP - std::cout << n << " is greater than " << max << std::endl; -#endif - max = n; - } - if (n.isEven()) { - n.div2(); - } else { - n = Number(3) * n + Number(1); - } -#ifdef _DEBUG_GRAD - if (steps > 100) { - std::cout << "break" << std::endl; - break; - } -#endif - ++steps; - } - std::cout << " steps = " << steps << " max = " << max << std::endl; -} - -int main() -{ - std::cout << "===FIB===" << std::endl; - std::cout << "F(1000) = " << fib(1000) << std::endl; - std::cout << "===FAC===" << std::endl; - std::cout << "1000! = " << factorial(1000) << std::endl; - std::cout << "===GRAD===" << std::endl; - grad(Number("7")); - grad(Number("256")); - grad(Number("1117065")); - grad(Number("4761963248413673697")); - grad(Number("90560792656972947582439785608972465789628974587264056284658721771")); -} diff --git a/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.cpp b/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.cpp index 1950874..55cfbcd 100644 --- a/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.cpp +++ b/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.cpp @@ -1,341 +1,307 @@ #include -#include #include -#include "number.h" +#include +#include +#include -Number::Number(int a) +/* + 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 << " -> "; + 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; - } + // 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; + // 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] + // Выделяем память и записывем число a в массив data + // Например, число 12345678 представится в виде массива [78, 56, 34, 12] + + data = new char[capacity]; - data = new char[capacity]; + for (int i = 0; i < capacity; ++i) + { + data[i] = a % base; + a /= base; + } - for (int i = 0; i < capacity; ++i) { - data[i] = a % base; - a /= base; - } - - // В данном случае размер будет равен вместимости - size = capacity; + // В данном случае размер будет равен вместимости + size = capacity; #ifdef _DEBUG_CONSTRUCTOR - std::cout << *this << ")" << std::endl; + std::cout << *this << ")" << std::endl; #endif -} - -// Конструктор по умолчанию -Number::Number():Number(0){} - -// Конструктор копирования -Number::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::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); + // 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::~Number() -{ - delete[]data; -} - -Number & 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]; + 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); + } } - return *this; -} - -Number Number::operator+(Number a) -{ -#ifdef _DEBUG_ADD - std::cout << "arg1=" << a << "capacity=" << a. - capacity << ",size=" << a.size << std::endl; - std::cout << "arg2=" << *this << "capacity=" << this-> - capacity << ",size=" << this->size << std::endl; - -#endif - Number result; - Number temp; - int i; - int carry = 0; - if (size < a.size) { - temp = *this; - *this = a; - a = temp; + ~Number() + { + delete [] data; } - result.capacity = size + 1; - //result.data = new char[capacity]; - result.data = (char *) calloc(result.capacity, sizeof(char)); - for (i = 0; i < a.size; ++i) { - result.data[i] = (data[i] + a.data[i] + carry) % base; - carry = (data[i] + a.data[i] + carry) / base; + 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; } - for (; i < size; ++i) { - result.data[i] = (data[i] + carry) % base; - carry = (data[i] + carry) / base; - } - if (carry) { -#ifdef _DEBUG_ADD - std::cout << "applied carry" << std::endl; -#endif - result.data[i] = carry; - result.size = size + 1; - } else { - result.size = size; - } -#ifdef _DEBUG_ADD - std::cout << result << " capacity=" << result. - capacity << ",size=" << result.size << std::endl; -#endif - return result; -} -void Number::operator+=(const Number & a) -{ - *this = *this + a; -} + Number operator+(const Number& a) { + Number result; + int i; + char carry = 0; + int max_size = size > a.size ? size : a.size; -bool Number::isEven() const -{ - if (data[0] % 2) { - return false; + 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; } - return true; -} -Number Number::operator*(const Number & right) const -{ + 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; + 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; + int i, j; + int temp; + Number result; + + result.capacity = capacity + right.capacity; + int *carry = (int*)std::calloc(result.capacity, sizeof(int)); - result.capacity = capacity + right.capacity; - int *carry = (int *) std::calloc(result.capacity, sizeof(int)); - - result.data = (char *) calloc(result.capacity, sizeof(char)); + 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; + 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) { + 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; + std::cout << i + j << ":" << static_cast(result.data[i + j]) << " + " << static_cast(data[i]) << " * " << static_cast(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; + 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; + 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; - } else { - result.size = i + j - 1; - } - + 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; + 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]; - } + // 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(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); + free(temp_data);*/ + free(carry); #ifdef _DEBUG_MUL - std::cout << "return value=" << result << "(capacity=" << result. - capacity << ",size=" << result. - size << ")" << std::endl << "======" << std::endl; + std::cout << "return value=" << result << "(capacity=" << result.capacity << ",size=" << result.size << ")" << std::endl << "======" << std::endl; #endif - return result; -} - -void Number::operator*=(const Number & a) -{ - *this = *this * a; -} - -bool Number::operator==(const Number & a) const -{ - if (size != a.size) { - return false; + return result; } - for (int i = 0; i < size; ++i) { - if (data[i] != a.data[i]) { - return false; - } + void operator*=(const Number& a) { + *this = *this * a; } - return true; -} -bool Number::operator!=(const Number & a) const -{ - return not(*this == a); -} - -bool Number::operator>(const Number & a) const -{ -#ifdef _DEBUG_COMP - std:: - cout << "comp " << *this << "(size=" << size << ") and " << a << - "(size=" << a.size << ")" << std::endl; -#endif - if (size > a.size) { -#ifdef _DEBUG_COMP - std::cout << "size > a.size => true" << std::endl; -#endif - return true; - } - if (size < a.size) { -#ifdef _DEBUG_COMP - std::cout << "size < a.size => false" << std::endl; -#endif - return false; - } - for (int i = size - 1; i >= 0; --i) { - if (data[i] > a.data[i]) { - return true; -#ifdef _DEBUG_COMP - std::cout << static_cast < - int >(data[i]) << ">" << static_cast < - int >(a.data[i]) << std::endl; -#endif - } - if (data[i] < a.data[i]) { -#ifdef _DEBUG_COMP - std::cout << static_cast < - int >(data[i]) << "<" << static_cast < - int >(a.data[i]) << std::endl; -#endif - return false; - } - - } -#ifdef _DEBUG_COMP - std::cout << "using final false" << std::endl; -#endif - return false; -} - -bool Number::operator<(const Number & a) const -{ - return not(*this > a) and(*this != a); -} - -void Number::div2() -{ -#ifdef _DEBUG_DIV2 - std::cout << "n = " << *this << std::endl; -#endif - int carry = 0; - int temp; - for (int i = size - 1; i >= 0; --i) { - temp = data[i] + carry * base; - data[i] = temp / 2; - carry = temp % 2; - } - if (data[size - 1] == 0) { - --size; - } -#ifdef _DEBUG_DIV2 - std::cout << "unstripped result " << *this << std::endl; -#endif -} + 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) + +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 << static_cast(right.data[right.size - 2 - i]) << ","; } stream << "]"; #else - // Печатаем самый большой разряд - stream << (int) right.data[right.size - 1]; + // 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]; + 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; +} + diff --git a/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.h b/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.h deleted file mode 100644 index fb78011..0000000 --- a/seminar02_encapsulation/homework/code/1number/number.h +++ /dev/null @@ -1,63 +0,0 @@ -#pragma once -/* - 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); - Number(); - // Конструктор копирования - Number(const Number & n); - Number(const char *str); - ~Number(); - Number & operator=(const Number & right); - - Number operator+(Number a); - void operator+=(const Number & a); - - bool isEven() const; - - Number operator*(const Number & right) const; - void operator*=(const Number & a); - - bool operator==(const Number & a) const; - bool operator!=(const Number & a) const; - bool operator>(const Number & a) const; - bool operator<(const Number & a) const; - void div2(); - - friend std::ostream & operator<<(std::ostream & stream, - const Number & right); -}; - -std::ostream & operator<<(std::ostream & stream, const Number & right);