//main.cpp
#include <iostream>
#include "Vichislitel.h"


using namespace std;

int main(){

    Vichislitel v;

    cout<<v.Parse("(10+5)*2+2^(2+1)")<<endl;

    cout<<endl<<endl;
    system("pause");

    return 0;
}

//*.h
#pragma once

#include <vector>
#include <string>

class Vichislitel
{
public:
    Vichislitel();
    int Parse(std::string str);

private:
    enum class unit_type{null,chislo,obyedinit,plus,minus,umnozit,delit,stepen,l_skobka,r_skobka};
    class unit{
    public:
        unit(unit_type type, int value);
        unit_type type;
        int prioritet; //0=max prioritet
        int Result(int left, int right);
        int value;
        int Stepen(int base, int stepen);
    };
    std::vector <unit> virazenie;

    int Vichislit(std::vector<unit>* units, int start_pos, int end_pos);

    int GetLeftPos(int start_pos);//Берёт первое число слева
    int GetRightPos(int start_pos);
    bool IsNumber(char c);
    int Number (char c);
};

//*.cpp
#include "Vichislitel.h"


Vichislitel::Vichislitel(){;}


Vichislitel::unit::unit(Vichislitel::unit_type type, int value){
    unit::type = type;
    unit::value = value;
    if (type == unit_type::l_skobka) prioritet = 0;
    if (type == unit_type::r_skobka) prioritet = 0;
    if (type == unit_type::chislo) prioritet = 1;
    if (type == unit_type::obyedinit) prioritet = 2;
    if (type == unit_type::delit) prioritet = 3;
    if (type == unit_type::umnozit) prioritet = 3;
    if (type == unit_type::stepen) prioritet = 4;
    if (type == unit_type::plus) prioritet = 5;
    if (type == unit_type::minus) prioritet = 5;
    if (type == unit_type::null) prioritet = 6;
    return;
}



int Vichislitel::unit::Result(int left, int right){

    if (type==unit_type::null) {
        return -666;
    }

    if (type==unit_type::chislo) return value;
    if (type==unit_type::plus) return left+right;
    if (type==unit_type::minus) return left-right;
    if (type==unit_type::umnozit) return left*right;
    if (type==unit_type::delit) return left/right;

    if (type==unit_type::obyedinit){
        int right_digits = 1;
        while (right>=Stepen(10, right_digits)) right_digits++;
        return left*Stepen(10, right_digits)+right;
    }
    if (type==unit_type::stepen) return Stepen(left,right);


    return -666;
}

int Vichislitel::Vichislit(std::vector<unit>* units, int start_pos, int end_pos){

    //Избавляемся от скобок
    //Если видим открывающую скобку-считаем выражение до закрывающей
    //и ложим результат вместо открывающей собки, удаляя всё что в скобках
    bool is_skobki;
    do { //Ищем открывающую скобку, а за ней закрывающую
        //Важно, между ними никаких скобок
        is_skobki = false;
        int l_skobka_pos = 0;
        int r_skobka_pos = units->size()-1;

        for (int pos=start_pos; pos<=end_pos; pos++){
                if ((*units)[pos].type == unit_type::l_skobka) {
                    is_skobki = true;
                    l_skobka_pos = pos;
                }
                if ((*units)[pos].type == unit_type::r_skobka) {
                    is_skobki = true;
                    r_skobka_pos = pos;
                    break;
                }
        }
        //Тут мы имеем позиции левых и правых скобок (если есть)
        if (is_skobki){
            int result = Vichislit(units, l_skobka_pos+1, r_skobka_pos-1);
            for (int pos = l_skobka_pos; pos<=r_skobka_pos; pos++){
                (*units)[pos].type=unit_type::null;
                (*units)[pos].prioritet=-1;
            }
            (*units)[l_skobka_pos].type = unit_type::chislo;
            (*units)[l_skobka_pos].value = result;
        }
    } while (is_skobki);
    //Так, теперь надо вычислить без скобок, согласно приоритетам

    for (int prioritet = 2; prioritet<= 5; prioritet++){
        for (int pos = start_pos+1; pos<end_pos; pos++){
            if ((*units)[pos].prioritet == prioritet){
                int left_pos = GetLeftPos(pos);
                int right_pos = GetRightPos(pos);
                int result = (*units)[pos].Result((*units)[left_pos].value, (*units)[right_pos].value);
                (*units)[left_pos].type = unit_type::null;
                (*units)[right_pos].type = unit_type::null;
                (*units)[pos].type = unit_type::chislo;
                (*units)[pos].value = result;
                (*units)[pos].prioritet = -1;
            }
        }
    }
    //Тут у нас должно остатся одно единственное число из всех юнитов

    for (int pos = start_pos; pos<=end_pos; pos++){
        if ((*units)[pos].type == unit_type::chislo) return (*units)[pos].value;
    }

    //Тут мы по идее не должны быть
    return -666;
}

int Vichislitel::GetLeftPos(int start_pos){
    for (int pos = start_pos-1; pos>=0; pos--){
        if (virazenie[pos].type == unit_type::chislo) return pos;
    }
    return -1;
}

int Vichislitel::GetRightPos(int start_pos){
    for (int pos = start_pos+1; pos<virazenie.size(); pos++){
        if (virazenie[pos].type == unit_type::chislo) return pos;
    }
    return -1;
}


int Vichislitel::unit::Stepen(int base, int stepen){
    int result = 1;
    for (int i=0; i<stepen; i++) result *= base;
    return result;
}

int Vichislitel::Parse(std::string str){

    virazenie.clear();
    for (int pos=0; pos<str.size(); pos++){
        if (str[pos] == '(')virazenie.push_back(unit(unit_type::l_skobka, 0));
        if (str[pos] == ')')virazenie.push_back(unit(unit_type::r_skobka, 0));
        if (IsNumber(str[pos])){
            virazenie.push_back(unit(unit_type::chislo, Number(str[pos])));
            if (pos<str.size()-1){
                if (IsNumber(str[pos+1])){
                    virazenie.push_back(unit(unit_type::obyedinit, 0));
                }
            }
        }
        if (str[pos] == '+')virazenie.push_back(unit(unit_type::plus, 0));
        if (str[pos] == '-')virazenie.push_back(unit(unit_type::minus, 0));
        if (str[pos] == '*')virazenie.push_back(unit(unit_type::umnozit, 0));
        if (str[pos] == '/')virazenie.push_back(unit(unit_type::delit, 0));
        if (str[pos] == '^')virazenie.push_back(unit(unit_type::stepen, 0));
    }

    return Vichislit(&virazenie, 0, virazenie.size()-1);
}

int Vichislitel::Number(char c){
    if (c == '0') return 0;
    if (c == '1') return 1;
    if (c == '2') return 2;
    if (c == '3') return 3;
    if (c == '4') return 4;
    if (c == '5') return 5;
    if (c == '6') return 6;
    if (c == '7') return 7;
    if (c == '8') return 8;
    if (c == '9') return 9;
    return -1;
}

bool Vichislitel::IsNumber(char c){
    if (Number(c) != -1) return true;
    return false;
}