求命题公式的主范式

Dear 丶 2022-06-02 08:57 190阅读 0赞

实现功能：输入命题公式的合式公式，求出公式的真值表，并输出该公式的主合取范式和主析取范式。

输入：命题公式的合式公式

输出：公式的主析取范式和主析取范式，输出形式为：“ mi ∨ mj ; Mi ∧ Mj” ，极小项和 ∨ 符号之间有一个空格，极大项和 ∧ 符号之间有一个空格；主析取范式和主合取范式之间用“ ; ”隔开，“ ; ”前后各有一个空格。 永真式的主合取范式为 1 ，永假式的主析取范式为 0 。

输入公式的符号说明：

! 非，相当于书面符号中的 “ ¬ ”

& 与，相当于书面符号中的 “ ∧ ”

| 或，相当于书面符号中的 “ ∨ ”

\- 蕴含联结词，相当于书面符号中的 “ → ”

\+ 等价联结词，相当于书面符号中的 “ ↔ ”

( 前括号

) 后括号

<table style="width:1615px; margin-bottom:20px; background-color:transparent"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:bottom; border-top-width:0px"> &nbsp;</th> 
   <th style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:bottom; border-top-width:0px"> 测试输入<span><a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/help.php?component=programming&amp;identifier=input&amp;lang=zh_cn" title="关于“测试输入”的帮助" style="color:rgb(67,142,185)" rel="nofollow"><img src="http://online.bit.edu.cn/moodle/theme/image.php/lambda/core/1510491239/help" alt="关于“测试输入”的帮助" style="vertical-align:text-bottom; border:0px; height:16px; padding-left:3px; width:16px"></a></span></th> 
   <th style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:bottom; border-top-width:0px"> 期待的输出<span><a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/help.php?component=programming&amp;identifier=expectedoutput&amp;lang=zh_cn" title="关于“期待的输出”的帮助" style="color:rgb(67,142,185)" rel="nofollow"><img src="http://online.bit.edu.cn/moodle/theme/image.php/lambda/core/1510491239/help" alt="关于“期待的输出”的帮助" style="vertical-align:text-bottom; border:0px; height:16px; padding-left:3px; width:16px"></a></span></th> 
   <th style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:bottom; border-top-width:0px"> 时间限制<span><a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/help.php?component=programming&amp;identifier=timelimit&amp;lang=zh_cn" title="关于“时间限制”的帮助" style="color:rgb(67,142,185)" rel="nofollow"><img src="http://online.bit.edu.cn/moodle/theme/image.php/lambda/core/1510491239/help" alt="关于“时间限制”的帮助" style="vertical-align:text-bottom; border:0px; height:16px; padding-left:3px; width:16px"></a></span></th> 
   <th style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:bottom; border-top-width:0px"> 内存限制<span><a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/help.php?component=programming&amp;identifier=memlimit&amp;lang=zh_cn" title="关于“内存限制”的帮助" style="color:rgb(67,142,185)" rel="nofollow"><img src="http://online.bit.edu.cn/moodle/theme/image.php/lambda/core/1510491239/help" alt="关于“内存限制”的帮助" style="vertical-align:text-bottom; border:0px; height:16px; padding-left:3px; width:16px"></a></span></th> 
   <th style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:bottom; border-top-width:0px"> 额外进程<span><a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/help.php?component=programming&amp;identifier=nproc&amp;lang=zh_cn" title="关于“{$a} 个额外进程”的帮助" style="color:rgb(67,142,185)" rel="nofollow"><img src="http://online.bit.edu.cn/moodle/theme/image.php/lambda/core/1510491239/help" alt="关于“{$a} 个额外进程”的帮助" style="vertical-align:text-bottom; border:0px; height:16px; padding-left:3px; width:16px"></a></span></th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle; background-color:rgb(249,249,249)"> 测试用例 1</td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle; background-color:rgb(249,249,249)"> <a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/mod/programming/testcase/download_io.php?id=57584&amp;test=69877&amp;type=in&amp;download=0" style="color:rgb(67,142,185); font-size:9pt" rel="nofollow">以文本方式显示</a> 
    <div style="vertical-align:top; padding:0px 5px 0px 0px; width:10em; height:10em; overflow:auto"> 
     <ol style="padding-left:0px; margin-bottom:0px; margin-left:2.5em; overflow:visible"> 
      <li style="line-height:20px; font-family:Consolas,'Courier New',Courier,mono,serif; margin:0px; padding:0px; overflow:visible"> <span style="margin:0px; padding:0px; white-space:nowrap; background-color:rgb(211,211,211)">a&amp;b↵</span></li> 
     </ol> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle; background-color:rgb(249,249,249)"> <a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/mod/programming/testcase/download_io.php?id=57584&amp;test=69877&amp;type=out&amp;download=0" style="color:rgb(67,142,185); font-size:9pt" rel="nofollow">以文本方式显示</a> 
    <div style="vertical-align:top; padding:0px 5px 0px 0px; width:10em; height:10em; overflow:auto"> 
     <ol style="padding-left:0px; margin-bottom:0px; margin-left:2.5em; overflow:visible"> 
      <li style="line-height:20px; font-family:Consolas,'Courier New',Courier,mono,serif; margin:0px; padding:0px; overflow:visible"> <span style="margin:0px; padding:0px; white-space:nowrap; background-color:rgb(211,211,211)">m3&nbsp;;&nbsp;M0&nbsp;∧&nbsp;M1&nbsp;∧&nbsp;M2↵</span></li> 
     </ol> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle; background-color:rgb(249,249,249)"> 无限制</td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle; background-color:rgb(249,249,249)"> 64M</td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle; background-color:rgb(249,249,249)"> 0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle"> 测试用例 2</td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle"> <a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/mod/programming/testcase/download_io.php?id=57584&amp;test=69878&amp;type=in&amp;download=0" style="color:rgb(67,142,185); font-size:9pt" rel="nofollow">以文本方式显示</a> 
    <div style="vertical-align:top; padding:0px 5px 0px 0px; width:10em; height:10em; overflow:auto"> 
     <ol style="padding-left:0px; margin-bottom:0px; margin-left:2.5em; overflow:visible"> 
      <li style="line-height:20px; font-family:Consolas,'Courier New',Courier,mono,serif; margin:0px; padding:0px; overflow:visible"> <span style="margin:0px; padding:0px; white-space:nowrap; background-color:rgb(211,211,211)">a|b↵</span></li> 
     </ol> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle"> <a href="http://online.bit.edu.cn/moodle/mod/programming/testcase/download_io.php?id=57584&amp;test=69878&amp;type=out&amp;download=0" style="color:rgb(67,142,185); font-size:9pt" rel="nofollow">以文本方式显示</a> 
    <div style="vertical-align:top; padding:0px 5px 0px 0px; width:10em; height:10em; overflow:auto"> 
     <ol style="padding-left:0px; margin-bottom:0px; margin-left:2.5em; overflow:visible"> 
      <li style="line-height:20px; font-family:Consolas,'Courier New',Courier,mono,serif; margin:0px; padding:0px; overflow:visible"> <span style="margin:0px; padding:0px; white-space:nowrap; background-color:rgb(211,211,211)">m1&nbsp;∨&nbsp;m2&nbsp;∨&nbsp;m3&nbsp;;&nbsp;M0↵</span></li> 
     </ol> 
    </div> </td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle"> 无限制</td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle"> 64M</td> 
   <td style="padding:4px; line-height:20px; vertical-align:middle"> 0</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#include "stdio.h" 
    #include "stdlib.h" 
    #include "string.h" 
    #include "math.h" 
    #define N 50 
     
     
    void panduan(int b[N],int f) // 二进制赋值。 
    { 
      int i; 
      i=f; 
      if(b[f]==0)//加1 
        b[f]=1; 
      else//进位 
      { 
        b[f]=0; 
        panduan(b,--i); 
      } 
    } 
     
    int tkh (char sz[N],char ccu[N],int icu[N],int h0)//分级运算函数 
    {    
      int i,j,h,s,kh=0,wz[N],a; 
      char xs1[N],ckh[N]; //xs1用来保存括号内的字符 ckh用来保存括号。 
      s=strlen(sz); 
      for(i=0;i<s;i++) 
      if(sz[i]=='(' || sz[i]==')')//判断括号 
      { 
        wz[kh]=i;//存储括号位置 
        ckh[kh]=sz[i];//存储括号类型 
        kh++; 
      } 
      if(kh==0) 
        return fkh(sz,ccu,icu,h0);//如果无括号，直接运行 
      else 
      { 
        for(i=0;i<kh;i++) 
        if(ckh[i]==')')//找到第一个） 
          break; 
        for(j=wz[i-1]+1,h=0;j<wz[i];j++,h++) //存储最内级括号中的内容 
          xs1[h]=sz[j]; 
        xs1[h]='\0'; 
        a=fkh(xs1,ccu,icu,h0);//运行最内级括号的式子，得到结果 
        if(a==1)//判断并存储结果 
          sz[wz[i-1]]=1; 
        else 
          sz[wz[i-1]]=-2; 
        for(j=wz[i-1]+1;j<s+wz[i-1]-wz[i];j++)//将括号后内容前移 
          sz[j]=sz[j+wz[i]-wz[i-1]]; 
        sz[j]='\0'; 
        return tkh(sz,ccu,icu,h0);//循环执行 
      } 
    } 
     
    int fkh(char sz[N],char ccu[N],int icu[N],int h0)//主运算函数 
    { 
      int i,h=0,j=0,j1=0,j2=0,j3=0,j4=0,j5=0,i1,i2,p1=-1,p2=-1,s; 
      char dt[N]; 
      s=strlen(sz); 
      if(s==1) 
      if(sz[0]==-2)//判断是否是最后一项 
        return 0; 
      else 
        return 1; //1 就是sz[0]的值、 
      else 
      { 
        for(i=0;i<s-j;i++) //先处理非 
        if(sz[i]=='!') 
        { 
          for(i1=0;i1<h0;i1++) 
          if(sz[i+1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P1 
            p1=icu[i1]; 
          if(sz[i+1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P1等于0 
            p1=0; 
          if(p1==-1)//如果是数字，直接给P1 
            p1=sz[i+1]; 
          dt[j+2]=!p1;//非运算 
          sz[i]=j+2; 
          j++; 
          p1=0; 
          for(i1=i+1;i1<s-j;i1++) 
            sz[i1]=sz[i1+1];//将后续式子前移一项 
        } 
        p1=-1; 
        j1=j; 
        for(i=0;i<s-j1-2*j2;i++) // 处理与 
        if(sz[i]=='&') 
       { 
          for(i1=0;i1<h0;i1++) 
          { 
            if(sz[i-1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P1 
              p1=icu[i1]; 
            if(sz[i+1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P2 
              p2=icu[i1]; 
          } 
          for(i2=2;i2<j+2;i2++) 
       { 
            if(sz[i-1]==i2) //如果为前计算结果，将结果赋值并给P1 
              p1=dt[i2]; 
            if(sz[i+1]==i2) //如果为前计算结果，将结果赋值并给P2 
              p2=dt[i2]; 
          } 
          if(sz[i-1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P1等于0 
            p1=0; 
          if(sz[i+1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P2等于0 
            p2=0; 
          if(p1==-1) //如果是数字，直接给P1 
            p1=(int)(sz[i-1]); 
          if(p2==-1)//如果是数字，直接给P2 
            p2=(int)(sz[i+1]); 
          dt[j+2]=p1 && p2;//与运算 
          sz[i-1]=j+2; 
          j++; 
          j2++; 
          p1=-1; 
          p2=-1; 
          for(i1=i;i1<s-j1-2*j2;i1++)//将后续式子前移两项 
            sz[i1]=sz[i1+2]; 
          i=i-1; 
        } 
        for(i=0;i<s-j1-2*j2-2*j3;i++) // 处理或。 
          if(sz[i]=='|') 
          { 
            for(i1=0;i1<h0;i1++) 
            { 
              if(sz[i-1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P1 
                p1=icu[i1]; 
              if(sz[i+1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P2 
                p2=icu[i1]; 
          } 
            for(i2=2;i2<j+2;i2++) 
         { 
              if(sz[i-1]==i2)  //如果为前计算结果，将结果赋值并给P1 
                p1=dt[i2]; 
              if(sz[i+1]==i2)//如果为前计算结果，将结果赋值并给P2 
                p2=dt[i2]; 
          } 
            if(sz[i-1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P1等于0 
              p1=0; 
            if(sz[i+1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P2等于0 
              p2=0; 
            if(p1==-1)//如果是数字，直接给P1 
              p1=sz[i-1]; 
            if(p2==-1)//如果是数字，直接给P2 
              p2=sz[i+1]; 
            dt[j+2]=p1 || p2;//或运算 
            sz[i-1]=j+2; 
            j++; 
            j3++; 
            p1=-1; 
            p2=-1; 
            for(i1=i;i1<s-j1-2*j2-2*j3;i1++)//将后续式子前移两项 
              sz[i1]=sz[i1+2]; 
            i--; 
          } 
          for(i=0;i<s-j1-2*j2-2*j3-2*j4;i++) // 处理蕴含。 
          if(sz[i]=='-') 
        { 
            for(i1=0;i1<h0;i1++) 
            { 
              if(sz[i-1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P1 
                p1=icu[i1]; 
              if(sz[i+1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P2 
                p2=icu[i1]; 
          } 
            for(i2=2;i2<j+2;i2++) 
         { 
              if(sz[i-1]==i2) //如果为前计算结果，将结果赋值并给P1 
                p1=dt[i2]; 
              if(sz[i+1]==i2) //如果为前计算结果，将结果赋值并给P2 
                p2=dt[i2]; 
          } 
          if(sz[i-1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P1等于0 
           p1=0; 
            if(sz[i+1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P2等于0 
           p2=0; 
            if(p1==-1)//如果是数字，直接给P1 
              p1=sz[i-1]; 
          if(p2==-1)//如果是数字，直接给P2 
              p2=sz[i+1]; 
          dt[j+2]=!p1 || p2;//蕴含运算 
           sz[i-1]=j+2; 
           j++; 
           j4++; 
          p1=-1; 
         p2=-1; 
         for(i1=i;i1<s-j1-2*j2-2*j3-2*j4;i1++)//将后续式子前移两项 
              sz[i1]=sz[i1+2]; 
         i--; 
         } 
          for(i=0;i<s-j1-2*j2-2*j3-2*j4-2*j5;i++) // 处理等值。 
        if(sz[i]=='+') 
         { 
            for(i1=0;i1<h0;i1++) 
            { 
              if(sz[i-1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P1 
                p1=icu[i1]; 
              if(sz[i+1]==ccu[i1])//将变量赋值并给P2 
                p2=icu[i1]; 
          } 
            for(i2=2;i2<j+2;i2++) 
         { 
              if(sz[i-1]==i2) //如果为前计算结果，将结果赋值并给P1 
                p1=dt[i2]; 
              if(sz[i+1]==i2) //如果为前计算结果，将结果赋值并给P2 
                p2=dt[i2]; 
          } 
            if(sz[i-1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P1等于0 
              p1=0; 
            if(sz[i+1]==-2)//如果是前运算结果的0，则P2等于0 
              p2=0; 
            if(p1==-1)//如果是数字，直接给P1 
              p1=sz[i-1]; 
            if(p2==-1)//如果是数字，直接给P2 
              p2=sz[i+1]; 
            dt[j+2]=(!p1 || p2)&&(!p2 || p1);//等值运算 
            sz[i-1]=j+2; 
            j++; 
            j5++; 
            p1=-1; 
            p2=-1; 
            for(i1=i;i1<s-j1-2*j2-2*j3-2*j4-2*j5;i1++)//将后续式子前移两项 
              sz[i1]=sz[i1+2]; 
            i--; 
       } 
          return dt[j+1];//返回结果 
        } 
    } 
     
     
     
    main() 
    { 
      int i1,i2,d=1,icu[N],kh=0,jg,j=0,h0;//icu[N]用于存放变量值,kh括号计数,jg存放结果 
      int bj=0,hq[N],h=0,x=0,xq[N];//hq[N]存放合取结果xq[N]存放析取结果 
      char sz[N],ccu[N],sz0[N],s;//sz[N]存放式子,ccu[N]存放变量,sz0[N]也是用于存放式子 
      hq[0]=-1; 
      xq[0]=-1; 
      gets(sz);//读取式子 
      strcpy(sz0,sz);//复制式子 
      for(i1=0;i1<strlen(sz);i1++) 
      { 
        if(sz[i1]==')' || sz[i1]=='(')//存储括号数量 
          kh++; 
        if(sz[i1]>='a' && sz[i1]<='z' || sz[i1]>='A' && sz[i1]<='Z') 
     { 
          for(i2=0;i2<j;i2++) //判断并储存变量。 
          if(ccu[i2]==sz[i1])//去除重复变量 
            d=0; 
          if(d==1) 
          { 
            ccu[j]=sz[i1]; 
            j++; 
          } 
          d=1; 
     } 
      } 
      h0=j; 
      for(i1=0;i1<j;i1++) ///先将所有的变量赋值为零。 
        icu[i1]=0; 
      jg=tkh(sz,ccu,icu,h0); //用函数求结果 
      if(jg==0)//结果为0，合取加1 
        hq[h++]=bj; 
      else //否则，析取加1 
        xq[x++]=bj; 
      strcpy(sz,sz0); 
      for(i1=0;i1<(int)pow(2,j)-1;i1++) 
      { 
        ++bj; 
        panduan(icu,j-1); //赋值变量 
        jg=tkh(sz,ccu,icu,h0); 
        if(jg==0)//结果为0，合取加1 
          hq[h++]=bj; 
        else //否则，析取加1 
          xq[x++]=bj; 
        strcpy(sz,sz0); //恢复被修改的数组。 
      } 
      if(xq[0]==-1)//不存在析取范式时 
        printf("0"); 
      else 
      { 
        //printf("\n\n该命题公式的主析取范式：\n\t"); 
        for(i1=0;i1<x;i1++) 
      { 
        if (i1>0)//判断并添加符号 
            printf(" ∨ "); 
          printf("m%d",xq[i1]);//输出主析取范式 
        } 
      } 
      printf(" ; "); 
      if(hq[0]==-1)//不存在合取范式时 
        printf("1\n"); 
      else 
      { 
       // printf("\n该命题公式的主合取范式：\n\t"); 
        for(i1=0;i1<h;i1++) 
      { 
        if (i1>0)//判断并添加符号 
            printf(" ∧ "); 
          printf("M%d",hq[i1]); //输出主合取范式 
       } 
      printf("\n"); 
      } 
    }