41618

Автоматизация кодирования графа переходов

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

В результате выполнения данной лабораторной работы я приобрёл навыки по автоматизации соседнего кодирования графа переходов автомата Мили. Соседнее кодирование реализовано по алгоритму, описаному выше...

Русский

2013-10-24

145 KB

5 чел.

  Национальный Технический Университет Украины

“Киевский Политехнический Институт”

Факультет Информатики и Вычислительной Техники

Кафедра вычислительной техники

Лабораторная работа №4

по курсу «Автоматизация проэктирования

компьютерных систем»

Выполнил:

студент IV курса

Группы ИВ-83

Чуб Александр

Киев

2011 г.

Тема: Автоматизация кодирования графа переходов.

Номер зачётной книжки: 831910 =100000011111112;

 

Описание алгоритма создания соседнего кодирования(private void createCoding(GraphNode previousNode, GraphNode node)):

  1.  Проверяем, имеет ли текущая вершина какой-либо код. Если нет, то п.2, если имеет, то п.5.
  2.  Если нет вершины предыдущей этой, то присваиваем ей код «0».
  3.  Иначе пытаемся сгенерировать код (если не успешно, то добавляем ко всем размеченным вершинам бит «0»), устанавливаем код в вершину.
  4.  Кодируем все соседние вершины.
  5.  Текущая вершина имеет код, то проверяем его, сколькими символами он отличается от кода предыдущей вершины.
  6.  Если их больше одного, то добавляем новую вершину и пытаемся создать кодиование между ними.

private GraphNode insertNode(GraphNode prevNode, GraphNode nextNode) – Добавляет новую вершину между текущей парой, без сигналов.

private int unequalsBits(String code1, String code2) – Возвращает количество различных битов между двумя вершинами.

private void addBit() – Добавляет один бит «0» ко всем размеченным вершинам.

private String getUniqueCodeByPrevious(GraphNode previousNode) - пытается получить код, который будет отличаться только на один бит, если не существует такого кода, возвращает null.

Скриншоты программы:

Листинг программы:

import java.io.Serializable;

import java.util.ArrayList;

public class NewGraph implements Serializable{

 private static final long serialVersionUID = 1L;

 private ArrayList<GraphNode> graphNodes;

 private ArrayList<String> signals;

 private int numOfQ;

 

 public NewGraph(Graph grph) {

 signals = grph.getSignals();

 ArrayList<String> nodesNames=grph.getNodes();

 graphNodes = new ArrayList<GraphNode>();

 for(String name:nodesNames){

  graphNodes.add(new GraphNode(name,graphNodes.size()));

 }

 ArrayList<Connection> links = grph.getConnections();

 for(Connection link:links){

  ArrayList<String> xSignals = link.getXSignals();

  ArrayList<String> ySignals = link.getYSignals();

  int fromNode = link.from()-1;

  int toNode = link.to()-1;

  addGraphLink(fromNode, toNode, xSignals, ySignals);

 }

}

 

 public void addGraphLink(int fromNode, int toNode, ArrayList<String> xSignals, ArrayList<String>ySignals){

 GraphLink graphLink = new GraphLink(graphNodes.get(toNode), xSignals, ySignals);

 GraphNode currentNode = graphNodes.get(fromNode);

 currentNode.addLinkedNode(graphLink);

 graphNodes.set(fromNode, currentNode);

 

}

 

 private String getUniqueCodeByPrevious(GraphNode previousNode) {

 String code = null;

 String prevCode = previousNode.getBitCode();

 for (int i = 0; i < prevCode.length(); i++) {

  String newCode = "";

  for (int j = 0; j < prevCode.length(); j++) {

   if (i != j) {

    newCode += prevCode.charAt(j);

   } else {

    if (prevCode.charAt(j) == '1') {

     newCode += '0';

    } else {

     newCode += '1';

    }

   }

  }

  if (!hasCode(newCode)) {

   code = newCode;

   break;

  }

 }

 return code;

}

 private boolean hasCode(String code) {

 for (GraphNode node : graphNodes) {

  if (code.equals(node.getBitCode())) {

   return true;

  }

 }

 return false;

}

 private void addBit() {

 for (GraphNode node : graphNodes) {

  if (node.getBitCode() != null && !node.getBitCode().isEmpty()) {

   node.setBitCode('0' + node.getBitCode());

  }

 }

}

 

 private int unequalsBits(String code1, String code2) {

 int k = 0;

 for (int i = 0; i < code1.length(); i++) {

  if (code1.charAt(i) != code2.charAt(i)) {

   k++;

  }

 }

 return k;

}

 

 

 public void neighborCoding() {

 if (graphNodes.size() > 0) {

  GraphNode firstNode = graphNodes.get(0);

  createCoding(null, firstNode);

  numOfQ = graphNodes.get(0).getBitCode().length();

 }

}

 

 

 private void createCoding(GraphNode previousNode, GraphNode node) {

 if (node.getBitCode() == null || node.getBitCode().isEmpty()) {

  if (previousNode == null) {

   node.setBitCode("0");   

  } else {

   String newCode = getUniqueCodeByPrevious(previousNode); 

   if (newCode == null) {       

    addBit();        

    newCode = getUniqueCodeByPrevious(previousNode);

   }

   node.setBitCode(newCode);

  }

  ArrayList<GraphLink> linkedNodes = node.getLinkedNodes();

  for (GraphLink linkedNode : linkedNodes) {

   createCoding(node, linkedNode.linkedNode);

  }

 } else {

  if (unequalsBits(previousNode.getBitCode(), node.getBitCode()) > 1) {

   GraphNode newNode = insertNode(previousNode, node);

   createCoding(previousNode, newNode);

  }

 }

}

 

 private GraphNode insertNode(GraphNode prevNode, GraphNode nextNode){

 String newName = "Z"+ (graphNodes.size()+1);

 GraphLink currentGraphLink = prevNode.getLinkByID(nextNode.getID());

 if(currentGraphLink == null){

  System.out.println("Couldn't get link from"+prevNode.getID()+" to " +nextNode.getID());

 }

 GraphNode insertedNode = new GraphNode(newName,graphNodes.size());

 graphNodes.add(insertedNode);

 currentGraphLink.linkedNode=insertedNode;

 addGraphLink(insertedNode.getID(),nextNode.getID(),

    new ArrayList<String>(), new ArrayList<String>());

 return insertedNode;

}

 

 public void output(){

 for(GraphNode gNode:graphNodes){

  System.out.println(gNode.toString());

 }

 System.out.println("size "+graphNodes.size());

}

 

 

 public int getNumOfQ(){

 return numOfQ;

}

 

 public ArrayList<String> getSignals(){

 return signals;

}

 

 public GraphNode getNodeById(int i){

 return graphNodes.get(i);

}

 

 

 public ArrayList<GraphNode> getNodes(){

 return graphNodes;

}

 

}

import java.io.Serializable;

import java.util.ArrayList;

public class GraphNode implements Serializable {

 private static final long serialVersionUID = 1L;

 private ArrayList<GraphLink> linkedNodes;

 private String bitCode = null;

 private String name;

 private int id;

 

 

 public GraphNode(String name, int id){

 this.name = name;

 this.id = id;

 linkedNodes = new ArrayList<GraphLink>();

}

 

 public String getBitCode(){

 return bitCode;

}

 

 public void setBitCode(String bCode) {

 bitCode = bCode;

}

 

 public ArrayList<GraphLink> getLinkedNodes(){

 return linkedNodes;

 }

 

 public void addLinkedNode(GraphLink newNode){

 linkedNodes.add(newNode);

}

 

 public String getName(){

 return name;

}

 

 public int getID(){

 return id;

}

 

 public GraphLink getLinkByID(int id){

 for(GraphLink graphLink: linkedNodes){

  if(graphLink.linkedNode.getID()== id){

   return graphLink;

  }

 }

 return null;

}

 

 public String toString(){

 String linksWith ="  ";

 for(GraphLink graphLink: linkedNodes){

  linksWith+= graphLink.linkedNode.getName();

  for(int i = 0; i < graphLink.xConditions.size(); i++){

   linksWith += graphLink.xConditions.get(i)+"/"+graphLink.yConditions.get(i);

  }

  linksWith+="; ";

 }

 return name+"  "+bitCode+linksWith;

 }

 

}

import java.io.Serializable;

import java.util.ArrayList;

public class GraphLink implements Serializable {

 private static final long serialVersionUID = 1L;

 public GraphNode linkedNode;

 public ArrayList<String> xConditions;

 public ArrayList<String> yConditions;

 

 

 public GraphLink(GraphNode linked, ArrayList<String> xCond, ArrayList<String> yCond){

 linkedNode = linked;

 xConditions = xCond;

 yConditions = yCond;

}

 

 

 public String signalsToString(){

 String signals ="";

 if(xConditions.size()==0){

  return signals;

 }

 signals+=xConditions.get(0)+"/"+yConditions.get(0);

 for(int i = 1; i<xConditions.size();i++) {

  signals+="OR"+xConditions.get(i)+"/"+yConditions.get(i);

 }

 return signals;

}

}

Выводы:

В результате выполнения данной лабораторной работы я приобрёл навыки по автоматизации соседнего кодирования графа переходов автомата Мили. Соседнее кодирование реализовано по алгоритму, описаному выше.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17794. Лінійні і квадратичні форми. Приведення квадратичної форми до канонічного вигляду 38.84 KB
  Лекція 9 Лінійні і квадратичні форми. Приведення квадратичної форми до канонічного вигляду. Лінійні форми Розглянемо nвимірний евклідів простір. Поставимо у відповідність до nвимірного вектора з цього простору певне дійсне число . Дістанемо числову функцію векторн
17795. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ 5.7 MB
  Лекція 10. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ Аналітична геометрія це розділ математики в якому геометричним обєктам ставлять у відповідність певні рівняння таким чином що властивості обєктів виражаються у властивостях цих рівнянь. Рівняння записуються відносно вибраної сис...
17796. ПРЯМА ЛІНІЯ У ТРИВИМІРНОМУ ПРОСТОРІ 244.53 KB
  Лекція 12. ПРЯМА ЛІНІЯ У ТРИВИМІРНОМУ ПРОСТОРІ Канонічні і параметричні рівняння прямої у тривимірному просторі Пряма лінія у тривимірному просторі може бути задана різними способами: двома точками точкою і напрямом перетином двох площин та ін. Нехай пряма пр
17797. Криві другого порядку 662.09 KB
  Лекція 13. Криві другого порядку Загальне рівняння кривої другого порядку Нагадаємо загальне рівняння поверхні другого порядку 1.5: a11x2 a22y2 a33z2 2a12xy 2a13xz 2a23yz a10x a20y a00 = 0 5.1 Якщо поверхню другого порядку перетинає яканебудь площина поверхня першо
17798. Парабола 1021.92 KB
  Лекція 14 Парабола Нехай на площині дано точку F і пряму d яка не проходить через F. Геометричне місце точок площини рівновіддалених від фіксованої точки F та фіксованої прямої d що не проходить через точку F називається параболою. Точка F називається
17800. Поверхні другого порядку 3.67 MB
  Лекція 15. Поверхні другого порядку Загальне рівняння поверхні другого порядку Загальним рівнянням поверхні другого порядку називається рівняння виду 15.1 Розглянемо типи поверхонь які визначаються цим рівнянням. Довільна циліндрична поверх
17801. Обернена матриця 175.61 KB
  Лекція 7. Обернена матриця Матрицею А оберненою до квадратної матриці розміру n х n називається така для якої справедлива рівність 3.32 Наприклад легко перевірити рівність = Таким чином одна із перемножуваних матриць є оберненою від
17802. МІЖНАРОДНА ЕКОНОМІЧНА СИСТЕМА 275.5 KB
  ТЕМА 1. МІЖНАРОДНА ЕКОНОМІЧНА СИСТЕМА Предмет курсу €œміжнародна економіка€. Міжнародна економічна система: сутність та структура. Міжнародні економічні відносини. Міжнародна економічна діяльність. Сукупність національних економік. Класифікація країн за рівнем со