在3X3棋盘上移动NFA的实施

时间:2017-11-04 05:14:21

标签: python computer-science chess nfa automata-theory

我有以下棋盘: enter image description here

每个广场都是一个州。初始状态是" a"。

如果用户输入了他想要移动的方块的颜色,程序需要根据该输入找到所有可能的路线。

例如:如果输入是W(白色),我们来自" a"到" e"。如果输入是R(红色),我们来自" a"到" b"和" d"同时。 另一个更复杂的例子:如果输入是WR,我们来自" a"到" e"对于W,然后来自" e"到" b"," d"," f"和" h"对于R同时。

我有以下python程序:

def chess (input):
    A = []
    current_state = "a"
    A.append ([current_state])
    switch = {"a": a, "b": b, "c": c, "d": d, "e": e, "f": f, "g": g, "h": h, "i": i}
    new_state = ""   

    for k in input:
        for j in current_state:
            new_state = new_state + switch [j] (k)
        A.append ([new_state])
        current_state = new_state
        new_state = ""
    for x in range (len (A)):
        print (A [x])

chess (input ())

该开关是一个字典,其中包含电路板每个状态(正方形)的单独功能。这些函数返回一个状态字符串,您可以根据某些输入移动它们。

例如状态a:

 def a (character):
    if character == 'R':
        return "bd"
    elif character == 'W':
        return "e"

国际象棋功能以这种方式打印包含状态的矩阵: 对于输入WR,它提供以下输出:

['a']
['e']
['bdfh']

到目前为止一切顺利,但我需要将所有路线分开。对于相同的输入,我应该有以下输出:

Route 1 : a, e, b
Route 2 : a, e, d
Route 3 : a, e, f
Route 4 : a, e, h

如何从矩阵中获得这些想法?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

完成此任务的完美Python设备是一个递归生成器。任务显然是递归的,当您需要可以生成多个解决方案的函数时,生成器是理想的。递归生成器起初可能有点令人生畏,但如果你想做这种状态机工作,它们肯定值得投入熟悉它们所需的时间。

要存储状态数据,我使用字典词典。我可以编写代码来创建这个数据结构,但我认为只需硬编码它就会更快。对于更大的矩阵,情况可能并非如此。 ;)

switch = {
    'a': {'W': 'e', 'R': 'bd'},
    'b': {'W': 'ace', 'R': 'df'},
    'c': {'W': 'e', 'R': 'bf'},
    'd': {'W': 'aeg', 'R': 'bh'},
    'e': {'W': 'acgi', 'R': 'bdfh'},
    'f': {'W': 'cei', 'R': 'bh'},
    'g': {'W': 'e', 'R': 'dh'},
    'h': {'W': 'egi', 'R': 'df'},
    'i': {'W': 'e', 'R': 'fh'},
}

def routes(current, path):
    if not path:
        yield (current,)
        return
    first, *newpath = path
    for state in switch[current][first]:
        for route in routes(state, newpath):
            yield (current,) + route

def chess(path):
    print('Path:', path)
    for i, r in enumerate(routes('a', path), 1):
        print('Route', i, end=': ')
        print(*r, sep=', ')
    print()

# tests

chess('WR')
chess('WWW')
chess('RRR')

<强>输出

Path: WR
Route 1: a, e, b
Route 2: a, e, d
Route 3: a, e, f
Route 4: a, e, h

Path: WWW
Route 1: a, e, a, e
Route 2: a, e, c, e
Route 3: a, e, g, e
Route 4: a, e, i, e

Path: RRR
Route 1: a, b, d, b
Route 2: a, b, d, h
Route 3: a, b, f, b
Route 4: a, b, f, h
Route 5: a, d, b, d
Route 6: a, d, b, f
Route 7: a, d, h, d
Route 8: a, d, h, f

请注意,我们可以将字符串,元组或列表作为path的{​​{1}} arg传递。作业

routes

从路径中分离出第一个项目,后续项目以列表的形式分配给newpath。该语法适用于最新的Python 3版本;在早期的Python版本中,您需要将该行更改为

first, *newpath = path