C$++$program to balance chemical equations from an input file producing bad output.

BalChemEquations.cpp:

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

const int MAXELEM $=30$;

string names$[$MAXELEM$]$;

int nElem $=0$;

long long linsys$[$MAXELEM$][$MAXELEM$]$;

long long gcd$($long long a$,$ long long b$)\{$

if $($b $==0)$ return a;

return gcd$($b$,$ a $\%$ b$)$;

$\}$

int getIndex$($string ename$)\{$

for $($int i $=0$; i $$ nElem; i$++)$

if $($names$[$i$]==$ ename$)$ return i;

names$[$nElem$++]=$ ename;

return nElem $-1$;

$\}$

void processTerm$($string t$,$ int& i$,$ long long coeffs$[])\{$

while $($i $$ t$.$length$())\{$

if $($t$[$i$]==\text{'})\text{'})\{$

i$++$;

return;

$\}$

if $($t$[$i$]==\text{'}(\text{'})\{$

long long tmpCoeffs$[$MAXELEM$]=\{0\}$;

i$++$;

processTerm$($t$,$ i$,$ tmpCoeffs$)$;

long long factor $=1$;

while $($i $$ t$.$length$()$ && isdigit$($t$[$i$]))\{$

factor $=10*$ factor $+$ t$[$i$]-\text{'}0\text{'}$;

i$++$;

$\}$

for $($int j $=0$; j $$ MAXELEM; j$++)\{$

coeffs$[$j$]+=$ tmpCoeffs$[$j$]*$ factor;

$\}$

$\}$ else $\{$

string elem $=""$;

elem $+=$ t$[$i$++]$;

if $($i $$ t$.$length$()$ && islower$($t$[$i$]))\{$

elem $+=$ t$[$i$++]$;

$\}$

int index $=$ getIndex$($elem$)$;

int val $=0$;

while $($i $$ t$.$length$()$ && isdigit$($t$[$i$]))\{$

val $=10*$ val $+$ t$[$i$++]-\text{'}0\text{'}$;

$\}$

coeffs$[$index$]+=($val $>0)?$ val : $1$;

$\}$

$\}$

$\}$

bool solve$($long long a$[$MAXELEM$][$MAXELEM$],$ int n$,$ int m$,$ long long soln$[])\{$

if $($n $$ m$)$

return false;

for $($int i $=0$; i $$ m; i$++)$

$\{$

int j $=$ i;

while $($j $$ n && a$[$j$][$i$]==0)$

j$++$;

if $($j $==$ n$)$

return false;

for $($int k $=0$; k $$ m $+1$; k$++)$

$\{$

long long tmp $=$ a$[$i$][$k$]$;

a$[$i$][$k$]=$ a$[$j$][$k$]$;

a$[$j$][$k$]=$ tmp;

$\}$

long long div $=$ a$[$i$][$i$]$;

for $($int k $=$ i $+1$; k $$ m $+1$; k$++)$

if $($a$[$i$][$k$]!=0)$

div $=$ gcd$($div$,$ abs$($a$[$i$][$k$]))$;

for $($int k $=$ i; k $$ m $+1$; k$++)$

a$[$i$][$k$]/=$ div;

for $($int j $=$ i $+1$; j $$ n; j$++)$

$\{$

if $(($a$[$j$][$i$]/$ a$[$i$][$i$])*$ a$[$i$][$i$]!=$ a$[$j$][$i$])$

$\{$

for $($int k $=$ i; k $$ m $+1$; k$++)$

a$[$j$][$k$]*=$ a$[$i$][$i$]$;

$\}$

long long mult $=$ a$[$j$][$i$]/$ a$[$i$][$i$]$;

for $($int k $=$ i; k $$ m $+1$; k$++)$

$\{$

a$[$j$][$k$]-=$ a$[$i$][$k$]*$ mult;

$\}$

$\}$

$\}$

for $($int i $=$ m; i $$ n; i$++)$

$\{$

if $($a$[$i$][$m$]!=0)$

return false;

$\}$

for $($int i $=$ m $-1$; i $>=0$; i$--)$

$\{$

long long val $=$ a$[$i$][$m$]$;

for $($int j $=$ i $+1$; j $$ m; j$++)$

val $-=$ a$[$i$][$j$]*$ soln$[$j$]$;

if $(($val $/$ a$[$i$][$i$])*$ a$[$i$][$i$]!=$ val$)$

$\{$

long long factor $=$ a$[$i$][$i$]/$ gcd$($val$,$ a$[$i$][$i$])$;

for $($int k $=0$; k m; k$++)//$ Ensure this loop does not exceed bounds

$\{$

if $($k $$ MAXELEM$)\{$

soln$[$k$]*=$ factor; $//$ Modified line with a boundary check

$\}$

if $($k $$ n$)\{//$ Check added to prevent buffer overrun

a$[$k$][$m$]*=$ factor;

$\}$

$\}$

val $*=$ factor;

$\}$

if $($i $$ MAXELEM$)\{$

soln$[$i$]=$ val $/$ a$[$i$][$i$]$; $//$ Ensure writing within bounds

$\}$

$\}$

return true;

$\}$

bool badSolution$($long long soln$[],$ int size$)$

$\{$

if $($soln$[0]<mtext\; id="EditorElement\_343646"></mtext><mn\; id="EditorElement\_343647">0</mn><mi\; id="EditorElement\_343648">)</mi>$

$\{$

for $($int i $=0$; i $$ size; i$++)$

soln$[$i$]*=-1$;

$\}$

for $($int i $=0$; i $$ size; i$++)$

$\{$

if $($soln$[$i

return true;

$\}$

return false;

$\}$

int main$()$

$\{$

string filename;

char runAgain;

do

$\{$

cout $$ "Enter filename: $"$;

cin $>>$ filename;

ifstream file$($filename$)$;

if $(!$file$)$

$\{$

cerr $$ "Error opening file." $$ endl;

return $1$;

$\}$

int numCases;

file $>>$ numCases;

for $($int caseNum $=1$; caseNum numCases; $++$caseNum$)$

$\{$

int r$,$ p;

file $>>$ r $>>$ p;

nElem $=0$;

for $($int i $=0$; i $$ MAXELEM; i$++)$

for $($int j $=0$; j $$ MAXELEM; j$++)$

linsys$[$i$][$j$]=0$;

for $($int i $=0$; i $$ r; $++$i$)$

$\{$

string term;

file $>>$ term;

for $($int j $=0$; j $$ MAXELEM; j$++)$

linsys$[$j$][$i$]=0$;

int index $=0$;

long long coeffs$[$MAXELEM$]=\{0\}$;

processTerm$($term$,$ index, coeffs$)$;

for $($int j $=0$; j $$ nElem; j$++)$

linsys$[$j$][$i$]=$ coeffs$[$j$]$;

$\}$

for $($int i $=0$; i $$ p; $++$i$)$

$\{$

string term;

file $>>$ term;

for $($int j $=0$; j