Implement deriv benchmark
This commit is contained in:
Nathan Braswell
@@ -2,7 +2,7 @@ set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
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set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED YES)
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set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS NO)
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foreach (source IN ITEMS rbtree.cpp nqueens.cpp cfold.cpp)
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foreach (source IN ITEMS rbtree.cpp nqueens.cpp cfold.cpp deriv.cpp)
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get_filename_component(name "${source}" NAME_WE)
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set(name "cpp-${name}")
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237
koka_bench/cpp/deriv.cpp
Normal file
237
koka_bench/cpp/deriv.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,237 @@
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#include <math.h>
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#include <string.h>
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#include <iostream>
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enum Kind {
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Val,
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Var,
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Add,
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Mul,
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Pow,
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Ln
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};
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class Expr {
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public:
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Kind kind;
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Expr(Kind k) {
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this->kind = k;
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}
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};
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class ValExpr : public Expr {
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public:
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long value;
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ValExpr(long i) : Expr(Val) {
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||||
this->value = i;
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}
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};
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class VarExpr : public Expr {
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||||
public:
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const char* name;
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VarExpr( const char* n ) : Expr(Var) {
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||||
this->name = n;
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}
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};
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class UnaryExpr : public Expr {
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public:
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const Expr* expr;
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||||
UnaryExpr( Kind k, const Expr* e ) : Expr(k) {
|
||||
this->expr = e;
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||||
}
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};
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class BinExpr : public Expr {
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public:
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const Expr* left;
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const Expr* right;
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BinExpr( Kind k, const Expr* e1, const Expr* e2 ) : Expr(k) {
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this->left = e1;
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this->right = e2;
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}
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};
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static long pown(long x, long n) {
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if (n==0) return 1;
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else if (n == 1) return x;
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else {
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long y = pown(x, n/2);
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return (y * y * (n%2 == 0 ? 1 : x));
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}
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}
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static const Expr* add( const Expr* x, const Expr* y ) {
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if (x->kind == Val && y->kind == Val) {
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return new ValExpr(((ValExpr*)x)->value + ((ValExpr*)y)->value);
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}
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||||
else if (x->kind==Val && ((ValExpr*)x)->value==0) {
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return y;
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}
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||||
else if (y->kind==Val && ((ValExpr*)y)->value==0) {
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return x;
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}
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else if (y->kind==Val) {
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return add(y,x);
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}
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else if (x->kind==Val && y->kind==Add && ((BinExpr*)y)->left->kind==Val) {
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long lval = ((ValExpr*)((BinExpr*)y)->left)->value;
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return add(new ValExpr(((ValExpr*)x)->value + lval), ((BinExpr*)y)->right);
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}
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||||
else if (y->kind==Add && ((BinExpr*)y)->left->kind==Val) {
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||||
return add(((BinExpr*)y)->left,add(x,((BinExpr*)y)->right));
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||||
}
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else if (x->kind==Add) {
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||||
return add(((BinExpr*)x)->left,add(((BinExpr*)x)->right,y));
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}
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else {
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return new BinExpr(Add,x,y);
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}
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}
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static const Expr* mul( const Expr* x, const Expr* y ) {
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if (x->kind == Val && y->kind == Val) {
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return new ValExpr(((ValExpr*)x)->value * ((ValExpr*)y)->value);
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}
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else if (x->kind==Val && ((ValExpr*)x)->value==0) {
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return x;
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}
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else if (y->kind==Val && ((ValExpr*)y)->value==0) {
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return y;
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}
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||||
else if (x->kind==Val && ((ValExpr*)x)->value==1) {
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||||
return y;
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||||
}
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||||
else if (y->kind==Val && ((ValExpr*)y)->value==1) {
|
||||
return x;
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||||
}
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else if (y->kind==Val) {
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return mul(y,x);
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}
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else if (x->kind==Val && y->kind==Mul && ((BinExpr*)y)->left->kind==Val) {
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long lval = ((ValExpr*)((BinExpr*)y)->left)->value;
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||||
return mul(new ValExpr(((ValExpr*)x)->value * lval), ((BinExpr*)y)->right);
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}
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||||
else if (y->kind==Mul && ((BinExpr*)y)->left->kind==Val) {
|
||||
return mul(((BinExpr*)y)->left,mul(x,((BinExpr*)y)->right));
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||||
}
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||||
else if (x->kind==Mul) {
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||||
return mul(((BinExpr*)x)->left,mul(((BinExpr*)x)->right,y));
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||||
}
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else {
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return new BinExpr(Mul,x,y);
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}
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}
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static const Expr* powr( const Expr* x, const Expr* y) {
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if (x->kind == Val && y->kind == Val) {
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return new ValExpr( pown(((ValExpr*)x)->value,((ValExpr*)y)->value));
|
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}
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||||
else if (y->kind==Val && ((ValExpr*)y)->value == 0) {
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||||
return new ValExpr(1);
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}
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else if (y->kind==Val && ((ValExpr*)y)->value == 1) {
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return x;
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}
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else if (x->kind==Val && ((ValExpr*)x)->value == 0) {
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return new ValExpr(0);
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}
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else {
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return new BinExpr(Pow,x,y);
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}
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}
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static const Expr* ln(const Expr* n) {
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if (n->kind == Val && ((ValExpr*)n)->value == 1) {
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return new ValExpr(0);
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}
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else {
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return new UnaryExpr(Ln,n);
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}
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}
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static const Expr* d( const char* x, const Expr* e) {
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if (e->kind == Val) {
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return new ValExpr(0);
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}
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else if (e->kind==Var) {
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return new ValExpr( strcmp(((VarExpr*)e)->name,x)==0 ? 1 : 0);
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}
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else if (e->kind==Add) {
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const Expr* f = ((BinExpr*)e)->left;
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||||
const Expr* g = ((BinExpr*)e)->right;
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||||
return add(d(x,f),d(x,g));
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||||
}
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||||
else if (e->kind==Mul) {
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||||
const Expr* f = ((BinExpr*)e)->left;
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||||
const Expr* g = ((BinExpr*)e)->right;
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||||
return add(mul(f,d(x,g)),mul(g,d(x,f)));
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||||
}
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||||
else if (e->kind==Pow) {
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||||
const Expr* f = ((BinExpr*)e)->left;
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||||
const Expr* g = ((BinExpr*)e)->right;
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||||
return mul(powr(f,g),add(mul(mul(g,d(x,f)),powr(f,new ValExpr(-1))),mul(ln(f),d(x,g))));
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}
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||||
else { // if (e->kind==Ln) {
|
||||
const Expr* f = ((UnaryExpr*)e)->expr;
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||||
return mul(d(x,f),powr(f,new ValExpr(-1)));
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}
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}
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static long count( const Expr* e) {
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if (e->kind == Val) {
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return 1;
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}
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else if (e->kind==Var) {
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return 1;
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}
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else if (e->kind==Add) {
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||||
const Expr* f = ((BinExpr*)e)->left;
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||||
const Expr* g = ((BinExpr*)e)->right;
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return count(f) + count(g);
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}
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else if (e->kind==Mul) {
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||||
const Expr* f = ((BinExpr*)e)->left;
|
||||
const Expr* g = ((BinExpr*)e)->right;
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||||
return count(f) + count(g);
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}
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||||
else if (e->kind==Pow) {
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||||
const Expr* f = ((BinExpr*)e)->left;
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||||
const Expr* g = ((BinExpr*)e)->right;
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||||
return count(f) + count(g);
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}
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else { // if (e->kind==Ln) {
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const Expr* f = ((UnaryExpr*)e)->expr;
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||||
return count(f);
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}
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}
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static const Expr* deriv(long i, const Expr* e) {
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const Expr* f = d("x",e);
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std::cout << (i+1) << " count: " << count(f) << "\n";
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return f;
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}
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static const Expr* nest( long s, const Expr* e) {
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long n = s;
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while(n > 0) {
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e = deriv(s - n, e);
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n--;
|
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}
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return e;
|
||||
}
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||||
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||||
int main(int argc, char ** argv) {
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||||
unsigned n = 10;
|
||||
if (argc == 2) {
|
||||
n = atoi(argv[1]);
|
||||
}
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||||
const Expr* x = new VarExpr("x");
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||||
const Expr* e = powr(x,x);
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||||
nest(n,e);
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||||
std::cout << "done\n";
|
||||
return 0;
|
||||
}
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