utils.cc

#include "utils.h"
#include "param.h"

#include <clocale>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <regex>

/**
 * 将得到的文本分析转化为double后存入nums数组[标准库实现]
 * @param file_text
 * @param num_size
 * @param nums
 * @return
 */
long long text_to_nums(const char file_text[], size_t num_size, double nums[]) {
  printf("reading text to nums...\n");

  long long i = 0;
  char *current_end = const_cast<char *>(file_text);
  char *previous_end;
  double num;
  while (current_end <= (file_text + num_size) && current_end[0] != '\0') {
    previous_end = current_end;
    num = strtod(previous_end, &current_end);

    if (previous_end != current_end &&
        (current_end[0] == '\n' || current_end[0] == '\0' ||
         current_end[0] == '\r')) {
      nums[i] = num;
      i++;
    } else {
      while ((current_end[0] != '\n') &&
             current_end <= (file_text + num_size)) {
        current_end++;
      }
      if (previous_end != current_end) {
        char error_str[1 + current_end - previous_end];
        strncpy(error_str, previous_end, current_end - previous_end);
        error_str[current_end - previous_end] = '\0';
        fprintf(stderr, "[error_input]:%s\n", error_str);
      }
      current_end++;
    }
  }
  printf("n_nums: %d\n", i);
  return i;
}

/**
 * 将得到的文本分析转化为double后存入nums数组[手写实现]
 * @param file_text
 * @param num_size
 * @param nums
 * @return
 */
long long text_to_nums_2(const char file_text[], size_t num_size,
                         unsigned long long *&nums) {
  printf("reading text to nums...\n");
  // 判定是否是字符串
  // 转为num
  char *p = const_cast<char *>(file_text);
  // 是否是数，是否有小数点，是否有指数,是否识别结束
  bool is_n, is_p, is_e, is_f;
  long long i = 0;
  int sign, dec, dec_sign;
  double d;
  while (p <= file_text + num_size) { // 遍历整个file_text
    // 是否是数，是否有小数点，是否有指数,是否识别结束
    is_n = true, is_p = false, is_e = false, is_f = false;
    dec = 0, dec_sign = 1;
    d = 0;
    sign = 1;
    char *start = p;
    char &c = *p;
    // [识别底数]
    // 识别第一个字符（正负号）
    switch (c) {
    case '-':
      sign = -1;
    case '+': {
      p++;
      break;
    }
    case '0':
    case '1':
    case '2':
    case '3':
    case '4':
    case '5':
    case '6':
    case '7':
    case '8':
    case '9': {
      d = c - '0';
      p++;
      break;
    }
    default: {
      is_n = false;
    }
    }
    while (is_n && !is_e && !is_p && !is_f) {
      c = *p;
      switch (c) {
      case '0':
      case '1':
      case '2':
      case '3':
      case '4':
      case '5':
      case '6':
      case '7':
      case '8':
      case '9': {
        d *= 10;
        d += c - '0';
        p++;
        break;
      }
      case '.': {
        is_p = true;
        p++;
        break;
      }
      case 'e': {
        is_e = true;
        p++;
        break;
      }
      case '\0':
      case '\n': {
        is_f = true;
        break;
      }
      default: {
        is_n = false;
      }
      }
    }
    // 底数的小数点位
    bool is_s = false; // 是否在小数点后识别到小数
    double pt = 0.1;
    while (is_n && is_p && !is_e && !is_f) {
      c = *p;
      switch (c) {
      case '0':
      case '1':
      case '2':
      case '3':
      case '4':
      case '5':
      case '6':
      case '7':
      case '8':
      case '9': {
        is_s = true;
        d += ((c - '0') * pt);
        pt *= 0.1;
        p++;
        break;
      }
      case '\0':
      case '\n': {
        if (!is_s)
          is_n = false;
        is_f = true;
        break;
      }
      case 'e': {
        if (is_s) {
          is_e = true;
          p++;
          break;
        }
      }
      default: {
        is_n = false;
      }
      }
    }

    // [识别指数]
    bool is_dec = false;
    if (is_n && is_e) {
      // 识别指数第一个字符（正负号）
      c = *p;
      switch (c) {
      case '-':
        dec_sign = -1;
      case '+': {
        p++;
        break;
      }
      case '0':
      case '1':
      case '2':
      case '3':
      case '4':
      case '5':
      case '6':
      case '7':
      case '8':
      case '9': {
        is_dec = true;
        dec = c - '0';
        p++;
        break;
      }
      default: {
        is_n = false;
      }
      }
      // 识别后续字符
      while (is_n && !is_f) {
        c = *p;
        switch (c) {
        case '0':
        case '1':
        case '2':
        case '3':
        case '4':
        case '5':
        case '6':
        case '7':
        case '8':
        case '9': {
          is_dec = true;
          dec *= 10;      // 前挪一位
          dec += c - '0'; // 补到个位
          p++;
          break;
        }
        case '\0':
        case '\n': {
          if (!is_dec)
            is_n = false;
          is_f = true;
          break;
        }
        default: {
          is_n = false;
        }
        }
      }
    } // 识别结束

    // 开始处理结果
    // 当前行识别为数
    if (is_n) {
      d *= sign;
      if (is_e) {
        dec *= dec_sign;
        d *= pow(10, dec);
      }
      i++;
    } else { // 该行不是数
      // 找到该行结尾
      while (((*p) != '\n') && ((*p) != '\0')) {
        p++;
      }
      if (start == p) {
        p++;
        continue;
      }
      (*p) = '\0';
      fprintf(stderr, "[error_input]:%s\n", start);
    }
    p++;
  }
  return i;
}

void nums_to_file_text(const double nums[], size_t n_nums, char *file_text) {
  printf("nums to file_text_1...\n");
  long long file_size = 0;
  for (long long i = 0; i < n_nums; i++) {
    sprintf(file_text + file_size, "%+.9e\n", nums[i]);
    file_size += param::CHAR_SIZE_PER_NUM;
  }
}

/**
 * double-->char*
 * 手动乘10除10取余[325s]
 * @param nums
 * @param n_nums
 * @param file_text
 */
void nums_to_file_text_2(const unsigned long long nums[], size_t n_nums, char *file_text) {
  printf("nums to file_text_2...\n");
  double d;
  int dec = 0;

  char *p = file_text;
  for (size_t i = 0; i < n_nums; i++) {
    d = nums[i];
    if (d < 0) {
      d *= -1;
      *p = '-';
    } else {
      *p = '+';
    }
    while (d < 1) {
      d *= 10;
      dec--;
    }
    while (d > 10) {
      d /= 10;
      dec++;
    }
    char t = d;
    *(p + 1) = t + '0';
    *(p + 2) = '.';
    d -= t;
    for (int j = 0; j < 9; j++) {
      d *= 10;
      t = d;
      *(p + 3 + j) = t + '0';
      d -= t;
    }
    *(p + 12) = 'e';
    if (dec < 0) {
      dec *= -1;
      *(p + 13) = '-';
    } else {
      *(p + 13) = '+';
    }
    *(p + 14) = dec / 100 + '0';
    dec %= 100;
    *(p + 15) = dec / 10 + '0';
    dec %= 10;
    *(p + 16) = dec + '0';
    *(p + 17) = '\n';
    p += 18;
  }
  *(p - 1) = '\0';
  printf("text finished\n");
}

/**
 * double-->char*
 * 尝试使用double自带的fcvt转换成字符串[495s]
 * @param nums
 * @param n_nums
 * @param file_text
 */
void nums_to_file_text_3(const double nums[], size_t n_nums, char *file_text) {
  printf("nums to file_text_3...\n");
  char *p = file_text;
  int dec, sign;
  p += 2;
  for (size_t i = 0; i < n_nums; i++) {
    // 将浮点数转换为长度为10字符串存于p，没有小数点(xxx默认指0.xxx)，如果超过value的数字长度将补零，sign值1负0正
    p = fcvt(nums[i], 10, &dec, &sign);
    if (sign) { // 符号位
      *(p - 2) = '-';
    } else {
      *(p - 2) = '+';
    }
    *(p - 1) = *p; // 整数位
    *p = '.';      // 小数点位

    *(p + 10) = 'e';
    if (dec < 0) { // 指数符号位
      dec *= -1;   // 转为绝对值
      *(p + 11) = '-';
    } else {
      *(p + 11) = '+';
    }
    *(p + 12) = dec / 100 + '0';
    dec %= 100;
    *(p + 13) = dec / 10 + '0';
    dec %= 10;
    *(p + 14) = dec + '0';
    *(p + 15) = '\n';
    p += 18;
  }
  *(p - 3) = '\0';
  printf("nums to file_text_3 finished!\n");
}