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

62586. Современное декоративное искусство. Витраж 21.25 KB
  Цели урока: а образовательные и творческие: познакомить учащихся с современным декоративным искусством рассмотреть другие виды современного декоративного искусства...
62588. Проект предприятия по производству панелей каркасно-панельного домостроения 2.37 MB
  Основное отличие OSB от вафельных плит заключалось в размерах стружки. Стружка ориентированно-стружечных плит была более узкая и длинная по сравнению со стружкой вафельных плит. Кроме того, каждая стружка в слое плиты OSB располагалась параллельно одна другой, но перпендикулярно к стружке в соседних слоях. Всего же слоев было три, так же, как и у вафельных плит.
62589. Конспект урока по гимнастике 16.8 KB
  Группав одну Шеренгу становись Равняйсь Смирно Отделениями в колонну по 3 левые правые плечи вперед шагом марш. Группа стой Кругом Отделениями в одну шеренгу правые левые плечи вперед шагом марш Группа Стой В обход на лево марш Руки на пояс ставь...
62591. О корректном понимании дихотомии логика / этика 96.88 KB
  О корректном понимании дихотомии логика этика. Разобраны типичные ошибки в понимании дихотомии логика этика. Ключевые слова: Соционика дихотомия логика этика. Цикл статей на эту тему мы решили начать с дихотомии логика этика.