pvjc25/du3/program.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <ctype.h>

#define EPSILON 0.001  // Tolerancia pre porovnanie reálnych čísel: ak je rozdiel dvoch čísel menší alebo rovný EPSILON, považujeme ich za rovnaké.

/*
 * Funkcia trim_newline
 * --------------------
 * Odstraňuje znak nového riadku ('\n') zo zadaného reťazca, ak je prítomný.
 * Pri načítavaní riadkov pomocou fgets sa totiž často na konci reťazca nachádza '\n',
 * ktorý by mohol ovplyvniť ďalšie spracovanie.
 *
 * Parametre:
 *  - line: Reťazec, z ktorého sa má odstrániť koncový znak nového riadku.
 */
void trim_newline(char *line) {
    size_t len = strlen(line);
    if (len > 0 && line[len - 1] == '\n') {
        line[len - 1] = '\0';
    }
}

/*
 * Funkcia skip_spaces
 * --------------------
 * Preskakuje všetky whitespace znaky (medzery, tabulátory, nové riadky) v zadanom reťazci
 * a vráti ukazovateľ na prvý znak, ktorý nie je whitespace.
 *
 * Parametre:
 *  - str: Reťazec, v ktorom chceme preskočiť medzery.
 *
 * Návratová hodnota:
 *  - Ukazovateľ na prvý znak, ktorý nie je whitespace.
 */
char* skip_spaces(char *str) {
    while(*str && isspace((unsigned char)*str)) {
        str++;
    }
    return str;
}

/*
 * Funkcia parse_expression
 * -------------------------
 * Rozparsuje riadok obsahujúci matematický príklad vo formáte:
 *
 *       ČÍSLO OPERÁCIA ČÍSLO = VÝSLEDOK
 *
 * Medzi jednotlivými časťami môže byť ľubovoľný počet medzier.
 *
 * Parametre:
 *  - line: Reťazec obsahujúci matematický príklad, napr. "1.1 + 2.2 = 3.3"
 *  - num1: Ukazovateľ, do ktorého sa uloží prvé číslo.
 *  - op: Ukazovateľ, do ktorého sa uloží operátor ('+', '-', '*' alebo '/').
 *  - num2: Ukazovateľ, do ktorého sa uloží druhé číslo.
 *  - result: Ukazovateľ, do ktorého sa uloží očakávaný výsledok.
 *
 * Návratová hodnota:
 *  - 0, ak sa parsovanie podarilo úspešne.
 *  - 1, ak nastala chyba (napr. nesprávny formát, chýbajúce číslo, operátor alebo '=')
 *
 * Príklad vstupu:
 *  " 10.0 / 2.0 = 5.0"
 */
int parse_expression(char *line, float *num1, char *op, float *num2, float *result) {
    char *ptr = line;
    
    // Preskočíme úvodné medzery a načítame prvé číslo
    ptr = skip_spaces(ptr);
    char *endPtr;
    *num1 = strtof(ptr, &endPtr);
    if (ptr == endPtr) {
        return 1; // Chyba: nepodarilo sa načítať číslo
    }
    ptr = endPtr;
    
    // Preskočíme medzery a načítame operátor
    ptr = skip_spaces(ptr);
    if (*ptr == '\0') return 1;
    *op = *ptr;
    if (*op != '+' && *op != '-' && *op != '*' && *op != '/') {
        return 1; // Chyba: operátor nie je platný
    }
    ptr++;
    
    // Preskočíme medzery a načítame druhé číslo
    ptr = skip_spaces(ptr);
    *num2 = strtof(ptr, &endPtr);
    if (ptr == endPtr) {
        return 1; // Chyba: nepodarilo sa načítať druhé číslo
    }
    ptr = endPtr;
    
    // Preskočíme medzery a očakávame znak '='
    ptr = skip_spaces(ptr);
    if (*ptr != '=') {
        return 1; // Chyba: chýba znak '='
    }
    ptr++; // Preskočíme '='
    
    // Preskočíme medzery a načítame výsledok
    ptr = skip_spaces(ptr);
    *result = strtof(ptr, &endPtr);
    if (ptr == endPtr) {
        return 1; // Chyba: nepodarilo sa načítať výsledok
    }
    ptr = endPtr;
    
    // Overíme, že za výsledkom nie sú žiadne neočakávané znaky (okrem medzier)
    ptr = skip_spaces(ptr);
    if (*ptr != '\0') {
        return 1; // Chyba: neočakávané znaky za výsledkom
    }
    
    return 0; // Úspešné parsovanie
}

/*
 * Funkcia calculate
 * -----------------
 * Vykoná aritmetickú operáciu medzi dvoma číslami podľa zadaného operátora.
 *
 * Parametre:
 *  - num1: Prvé číslo.
 *  - op: Operátor, ktorý môže byť '+', '-', '*' alebo '/'.
 *  - num2: Druhé číslo.
 *  - error: Ukazovateľ na premennú, do ktorej sa uloží 1, ak nastane chyba (napr. delenie nulou).
 *
 * Návratová hodnota:
 *  - Výsledok operácie, ak prebehne úspešne.
 *  - V prípade chyby (napr. delenie nulou) sa error nastaví na 1 a funkcia vráti 0.
 *
 * Príklad:
 *  calculate(10.0, '/', 2.0, &error) vráti 5.0, pričom error zostáva 0.
 */
float calculate(float num1, char op, float num2, int *error) {
    *error = 0; // Inicializácia chyby na 0 (žiadna chyba)
    float res;
    switch(op) {
        case '+':
            res = num1 + num2;
            break;
        case '-':
            res = num1 - num2;
            break;
        case '*':
            res = num1 * num2;
            break;
        case '/':
            // Pred delením overíme, či nedochádza k deleniu nulou
            if (fabs(num2) < EPSILON) {
                *error = 1;  // Chyba: delenie nulou
                return 0;
            }
            res = num1 / num2;
            break;
        default:
            *error = 1;
            return 0;
    }
    return res;
}

/*
 * Funkcia process_line
 * ---------------------
 * Spracuje jeden riadok vstupu obsahujúci matematický príklad a určí, či je príklad
 * zapísaný správne a či je výsledok správny. Výsledok sa uloží do parametra output.
 *
 * Postup:
 *  1. Skopíruje vstupný riadok do lokálneho bufferu a odstráni prípadný koncový znak nového riadku.
 *  2. Predpokladá sa, že riadok nie je prázdny (kontrola prázdnoty sa vykoná v main).
 *  3. Pokúsi sa rozparsovať riadok na jednotlivé časti: prvé číslo, operátor, druhé číslo a výsledok.
 *  4. Ak parsovanie zlyhá, nastaví output na "CHYBA".
 *  5. Vykoná operáciu a porovná vypočítaný výsledok so zadaným výsledkom s toleranciou EPSILON.
 *     - Ak sa výsledok zhoduje, nastaví output na "OK".
 *     - Ak sa výsledok nezhoduje, nastaví output na "ZLE".
 *  6. V prípade delenia nulou, keď calculate vráti chybu, program nastaví output na "ZLE".
 *
 * Parametre:
 *  - line: Vstupný riadok (napr. "10.0 / 2.0 = 5.0").
 *  - output: Buffer, do ktorého sa uloží výsledný reťazec ("OK", "ZLE" alebo "CHYBA").
 *  - output_size: Veľkosť bufferu output.
 *
 * Príklad vstupu a výstupu:
 *  Vstup: "1 + 1 = 2"
 *  Výstup: "OK"
 */
void process_line(const char *line, char *output, size_t output_size) {
    char buffer[256];
    // Skopírujeme vstupný riadok do lokálneho bufferu
    strncpy(buffer, line, 255);
    buffer[255] = '\0'; // Zabezpečíme, že buffer je správne zakončený '\0'
    trim_newline(buffer);
    
    float num1, num2, givenResult;
    char op;
    // Pokúsime sa rozparsovať matematický príklad
    if (parse_expression(buffer, &num1, &op, &num2, &givenResult) != 0) {
        snprintf(output, output_size, "CHYBA");
        return;
    }
    
    int calcError = 0;
    float calculatedResult = calculate(num1, op, num2, &calcError);
    if (calcError) {
        // V prípade delenia nulou (alebo inej chyby v calcultion) vypíšeme "ZLE"
        snprintf(output, output_size, "ZLE");
        return;
    }
    
    // Porovnáme vypočítaný výsledok so zadaným výsledkom.
    // Ak je absolútny rozdiel menší alebo rovný EPSILON, považujeme príklad za správny.
    if (fabs(calculatedResult - givenResult) <= EPSILON) {
        snprintf(output, output_size, "OK");
    } else {
        snprintf(output, output_size, "ZLE");
    }
}

/*
 * Hlavná funkcia programu.
 * -------------------------
 * Program načíta riadky zo štandardného vstupu. Každý riadok obsahuje matematický príklad vo formáte:
 *
 *       ČÍSLO OPERÁCIA ČÍSLO = VÝSLEDOK
 *
 * Príklad vstupu:
 *       10.0 / 2.0 = 5.0
 *       1+2=3
 *       3.333+4.667=8.0
 *
 * Program pre každý neprázdny riadok overí správnosť zápisu a výsledku a na štandardný výstup
 * vypíše "OK", "ZLE" alebo "CHYBA".
 *
 * Poznámka: Ak sa načíta prázdny riadok (obsahuje iba medzery), program ho ignoruje a ukončí sa.
 *
 * Ako skompilovať:
 *  gcc program.c -o program -lm
 *
 * Ako spustiť:
 *  ./program
 */
int main(int argc, char *argv[]) {
    char buffer[256];
    char output[32];
    
    // Načítavame riadky zo štandardného vstupu (napr. z konzoly alebo súboru)
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin) != NULL) {
        trim_newline(buffer);
        // Ak je riadok prázdny (iba medzery), ukončíme cyklus a teda program
        if (*skip_spaces(buffer) == '\0') {
            break;
        }
        process_line(buffer, output, sizeof(output));
        printf("%s\n", output);
    }
    
    return 0;
}