usaa25/sk2

Vedecká kalkulačka

Zadanie

Naprogramujte vedeckú kalkulačku, ktorá vyhodnocuje matematické výrazy v infixovej notácii s podporou základných operácií a matematických funkcií.

Požiadavky

• Načítanie a práca s číslami s presnosťou minimálne 2 desatinné miesta
• Podpora základných operácií: sčítanie (+), odčítanie (-), násobenie (*), delenie (/), zátvorky
• Podpora matematických funkcií: sinus (sin), kosínus (cos), druhá odmocnina (sqrt), druhá mocnina (^), dekadický logaritmus (log)

Funkcionalita

Kalkulačka:

1. Načíta matematický výraz z príkazového riadku
2. Prevedie infixový zápis na postfixový (RPN)
3. Vyhodnotí výraz pomocou zásobníkového algoritmu
4. Vypíše výsledok s presnosťou na 2 desatinné miesta
5. Podporuje interaktívny režim so zadaním "koniec" pre ukončenie

Opis riešenia

Riešenie využíva algoritmus shunting-yard (železničný zoraďovací algorimus) pre prevod infixovej notácie na postfixovú (RPN). Následne sa RPN výraz vyhodnotí pomocou zásobníka.

Hlavné kroky:

1. Analýza vstupu: Lexikálna analýza vstupného reťazca
2. Konverzia na RPN:
   • Použitie dvoch zásobníkov: jeden pre operátory/funkcie, druhý pre výstup
   • Respektovanie priorít operátorov a asociativity
   • Spracovanie matematických funkcií
3. Vyhodnotenie RPN:
   • Zásobníkový algoritmus pre vyhodnotenie
   • Aplikácia operátorov a funkcií
4. Výstup: Formátovanie výsledku na 2 desatinné miesta

Podporované výrazy:

• Jednoduché aritmetické operácie: 2 + 3 * 4
• Zátvorky: (2 + 3) * 4
• Matematické funkcie: sin(0), cos(0), sqrt(25), log(100)
• Mocniny: 2^3, 4^0.5
• Komplexné výrazy: sin(0) + cos(0) * 2

Podmienky pre správne fungovanie

1. Program vyžaduje matematickú knižnicu (libm)
2. Vstupné výrazy musia byť matematicky korektné
3. Zátvorky musia byť správne párové
4. Delenie nulou spôsobí chybu
5. Logaritmus a odmocnina zo záporného čísla spôsobí chybu

Inštalácia a spustenie

# Kompilácia
make

# Spustenie
make run
# alebo
./calculator