3 семестр

Part1/Lab1/Mashinnoe/Lab1_1.cpp

@@ -0,0 +1,255 @@
+#include <iostream>
+#include <fstream>
+#include <string>
+#include <Windows.h>
+#include <cstdio>
+#include <time.h>
+#include <iomanip>
+using namespace std;
+
+const char universum[] = "ABCDEFGHIJKMNLOPQRSTUVWXYZ";
+const char filename[] = "Test_result.txt";
+const int length = 26;
+const int durationCoeff = 1000000;
+int customTestAmount = 0;
+char stringA[length], stringB[length], stringC[length], stringD[length];
+unsigned int vectorA, vectorB, vectorC, vectorD, vectorF;
+
+
+void setupConsole()
+{
+	setlocale(LC_ALL, "Russian");
+	SetConsoleOutputCP(1251);
+	SetConsoleCP(1251);
+	cout << fixed;
+	cout << setprecision(7);
+}
+
+void outputGreeting()
+{
+	cout << "Программа рассчитывает значение множества F согласно следующим законам - " << endl;
+	cout << "F = D && (A || B) && !C, что равносильно F = D*(A + B) - C." << endl;
+	cout << "Универсум: " << universum << endl;
+}
+
+void input()
+{
+	cout << endl;
+	cout << "- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -" << endl;
+	cout << "Введите множество A: ";
+	cin >> stringA;
+	cout << "Введите множество B: ";
+	cin >> stringB;
+	cout << "Введите множество C: ";
+	cin >> stringC;
+	cout << "Введите множество D: ";
+	cin >> stringD;
+
+	cout << endl;
+}
+
+bool isCorrectSymbol(char symbol)
+{
+	return ((symbol >= universum[0] && symbol <= universum[length - 1]) || symbol == '\0') ? 1 : 0;
+}
+
+bool isStringCorrect(char* string)
+{
+	for (int i = 0; i < length && string[i] != '\0'; i++)
+		if (!isCorrectSymbol(string[i]))
+			return 0;
+	return 1;
+}
+
+int memberToIndex(char member)
+{
+	return member - universum[0];
+}
+
+char indexToMember(int number)
+{
+	return number + universum[0];
+}
+
+unsigned int vectorFromString(const char string[])
+{
+	int vector = 0;
+	for (int i = 0; string[i]; ++i)
+		vector |= (1 << memberToIndex(string[i]));
+	return vector;
+};
+
+void convertSets()
+{
+	vectorA = vectorFromString(stringA);
+	vectorB = vectorFromString(stringB);
+	vectorC = vectorFromString(stringC);
+	vectorD = vectorFromString(stringD);
+}
+
+void calculateAnswer()
+{
+	vectorF = vectorD & (vectorA | vectorB) & ~vectorC;
+}
+
+void outputSetToConsole(int vector)
+{
+	for (int i = 0, k = 0; i < length; ++i)
+		if ((vector >> i) & 1)
+			cout << indexToMember(i);
+}
+
+void outputSetToFile(int vector, ofstream& output)
+{
+	for (int i = 0, k = 0; i < length; ++i)
+		if ((vector >> i) & 1)
+			output << indexToMember(i);
+}
+
+bool isSetEmpty(int vector)
+{
+	if (vector == 0)
+		return 1;
+	else return 0;
+}
+
+void outputAnswer()
+{
+	cout << "Ответ: F = ";
+	if (isSetEmpty(vectorF))
+		cout << "пустое множество";
+	else
+		outputSetToConsole(vectorF);
+	cout << endl;
+}
+
+double calulateDuration()
+{
+	double firstPoint, lastPoint, duration = 0;
+	for (int i = 0; i < durationCoeff; i++)
+	{
+		firstPoint = clock();
+		calculateAnswer();
+		lastPoint = clock();
+		duration += lastPoint - firstPoint;
+	}
+	return duration / durationCoeff;
+}
+
+void outputDuration()
+{
+	cout << endl;
+	cout << "- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -" << endl;
+	cout << "Временная сложность алгоритма - O(1), постоянное время" << endl;
+	cout << "На выполнение алгоритма уходит " << calulateDuration() << " секунд." << endl;
+	cout << endl;
+}
+
+float factorial(int number)
+{
+	float factorial = 1;
+	for (int i = 1; i <= number; i++)
+		factorial *= i;
+	return factorial;
+}
+
+int randomInt(int max)
+{
+	return rand() % (max + 1);
+}
+
+unsigned int randomVector(long long max)
+{
+	return (rand() * 2 + randomInt(1)) * (rand() * 2 + randomInt(3));
+}
+
+void fillVectors()
+{
+	unsigned int maxVector = pow(2, length) - 1;
+	for (int i = 0; i < length; i++)
+	{
+		vectorA = randomVector(maxVector);
+		vectorB = randomVector(maxVector);
+		vectorC = randomVector(maxVector);
+		vectorD = randomVector(maxVector);
+	}
+}
+
+void badInputLoop()
+{
+	while (cin.fail() || customTestAmount < 0)
+	{
+		cout << "Неправильный ввод, повторите еще раз:" << endl;
+		cin.clear();
+		cin.ignore(32767, '\n');
+		cin >> customTestAmount;
+	}
+}
+
+void testInfo()
+{
+	cout << setprecision(0);
+	cout << "- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -" << endl;
+	cout << "Из 26 символов может быть составлено " << factorial(length) << " перестановок" << endl;
+	cout << "Сколько программа должна проделать тестов со случайными комбинациями?" << endl;
+	cin >> customTestAmount;
+	badInputLoop();
+	if (customTestAmount > 0)
+		cout << "Отчеты будут выведены в файл " << filename << endl;
+	else cout << "Тесты не будут проделаны" << endl;
+}
+
+void outputTestAnswer(ofstream& output)
+{
+	if (isSetEmpty(vectorF))
+		output << "пустое множество";
+	else
+		outputSetToFile(vectorF, output);
+}
+
+void executeTest()
+{
+	ofstream output;
+	output.open(filename);
+	for (int i = 0; i < customTestAmount; i++)
+	{
+		fillVectors();
+		vectorF = 0;
+		output << "Множество A: ";
+		outputSetToFile(vectorA, output);
+		output << endl;
+		output << "Множество B: ";
+		outputSetToFile(vectorB, output);
+		output << endl;
+		output << "Множество C: ";
+		outputSetToFile(vectorC, output);
+		output << endl;
+		output << "Множество D: ";
+		outputSetToFile(vectorD, output);
+		output << endl;
+		calculateAnswer();
+		output << "Ответ: F = ";
+		outputTestAnswer(output);
+		output << endl;
+		output << '*' << endl;
+	}
+	output.close();
+}
+
+int main()
+{
+	setupConsole();
+	outputGreeting();
+	input();
+	while (!isStringCorrect(stringA) || !isStringCorrect(stringB) || !isStringCorrect(stringC) || !isStringCorrect(stringD))
+	{
+		cout << "Некорректный ввод" << endl;
+		input();
+	}
+	convertSets();
+	calculateAnswer();
+	outputAnswer();
+	outputDuration();
+	testInfo();
+	executeTest();
+}