离散数学实践-编程实现利用真值表法求主析取范式以及主合取范式

本文主要是介绍离散数学实践-编程实现利用真值表法求主析取范式以及主合取范式，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

*本文为博主本人校内的离散数学专业课的实践作业。由于实验步骤已经比较详细，故不再对该实验额外提供详解，本文仅提供填写的实验报告内容与代码部分，以供有需要的同学学习、参考。

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编程语言：C++

编译环境：gcc 10.3.0

一、实验目的

二、实验内容

三、实验步骤及实验结果

1、实验步骤

2、函数接口

3、实验源码

四、实验结果的分析与总结

一、实验目的

1.熟悉主合取范式和主析取范式的构成

2.真值表的输出和打印

3.通过二进制转换成主范式

二、实验内容

根据赋值输出真值表，主合取范式和主析取范式（编程语言不限）。

三、实验步骤及实验结果

1、实验步骤

（1）输入变量个数

在主函数中进行输入，以变量n接收。

（2）输入真值结果

在主函数中进行输入，以变长数组valueRet[totalNumber+1]接收。真值结果共2的n次方个，为了后续对真值表的操作方便，这里将数组长度定义为2的n次方+1，令操作时下标从1开始，下标为0处的元素搁置。

（3）进行真值表赋值

创建真值表数组truthTable[totalNumber+1][n+1]，用于存放真值表相关信息。用0和1来表示命题变元可能的各个取值。有n个命题变元，故一共要赋值n列、2^n行次。下面以n为3来解释程序：

当n为3时也即有3个命题变元时，共有8个真值结果（要输入8次T或F）。可能的取值为0到2^3-1即0到7.将0到7这9个数转换为2进制，并将每个位分配给每个变元即可。如：

P Q R

1 1 1

0 1 1

1 0 1

0 0 1

1 1 0

0 1 0

1 0 0

0 0 0

这些就是P、Q、R所有的取值。显然，问题转换成了将0到2^n-1 的所有数转换成2进制。易得代码。

（4）打印真值表

将数组truthTable中的值与valueRet中的值按格式打印出来。

用printf函数的域宽控制%-md来对齐打印。数组中值为1，则打印T，值为0，则打印F.for循环控制。注意变长数组的传参问题。这里没法直接传，用了二级指针来调用。

（5）求主析取范式并输出

可从真值结果为真即valueRet中的值为T判断主析取范式。找到相关行，按主析取范式的格式打印出来即可。

（6）求主合取范式并输出

和主析取范式一样，找到valueRet中值为F的行，按主和区范式的格式打印即可。

2、函数接口

//计数真值结果void CountTF(char c, int* countT, int*countF)//输出真值表void OutPutTruthTable(char** truthTable, char* valueRet, int col, int row)//主析取范式void MasterDisjunction(char** truthTable, char* valueRet, int col, int row,int countT,int* count)//主合取范式void MasterConjunction(char** truthTable, char* valueRet, int col, int row,int countF,int* count)

3、实验源码

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cmath>
#include <string.h>
using namespace std;/*姓名：碳基肥宅-wyd程序功能：离散数学实践作业一：输出给定结果的真值表和主析取范式、主合取范式环境：gcc 10.3.0
*///计数真值结果
void CountTF(char c, int* countT, int*countF)
{if(c == 'T'){(*countT)++;}else if(c == 'F')	//考虑到空白字符等干扰{(*countF)++;}
}//输出真值表
void OutPutTruthTable(char** truthTable, char* valueRet, int col, int row)
{	char ch = 'P';for(int i = 1; i <= col; i++)	//n 相当于列{printf("%-10c",ch++);if(i == col){printf("%-10c\n",'A');}}for(int i = 1; i <= col; i++){cout << "-----------" ;}cout << endl;ch = 'P';   	//用P等字母代替变元for(int i = 1; i <= row; i++){for(int j = col; j >= 1; j--){if(*((int *)truthTable +i*col +j) == 1)	//二级指针调用{printf("%-10c",'T');}else{printf("%-10c",'F');				}}printf("%-10c\n",valueRet[i]);}
}//主析取范式
void MasterDisjunction(char** truthTable, char* valueRet, int col, int row,int countT,int* count)
{for(int i = 1; i <= row; i++){char ch = 'P';if(valueRet[i] == 'T'){(*count)++;cout << '(';for(int j = col; j >= 1; j--){				if(*((int *)truthTable +i*col +j) == 1){cout << ch++;}else{cout << "┓" << ch++;}if(j != 1){cout << "∧";}}cout << ')';if((*count) < countT){cout << "∨";}}}
}//主合取范式
void MasterConjunction(char** truthTable, char* valueRet, int col, int row,int countF,int* count)
{for(int i = 1; i <= row; i++){char ch = 'P';if(valueRet[i] == 'F'){(*count)++;cout << '(';for(int j = col; j >= 1; j--){if(*((int *)truthTable +i*col +j) == 0){cout << ch++;}else{cout << "┓" << ch++;}if(j != 1){cout << "∨";}}cout << ')';if((*count) < row){cout << "∧";}	}}
}int main()
{//1 输入变量个数int n = 0;	//变量个数cout << "请输入变量个数:> ";cin >> n;cout << endl;//2 输入真值结果int totalNumber = (int)pow(2,n);	//共2^n个真值结果char valueRet[totalNumber+1];		//存放输入的真值结果memset(valueRet,0,sizeof(valueRet));int countT = 0;	int countF = 0; cout << "请输入"<< totalNumber << "个真值结果(有效字符为 T 和 F，以回车结束) : ";for(int i = 1; i <= totalNumber; i++)	//从1开始，和后面对齐{cin >> valueRet[i];CountTF(valueRet[i], &countT, &countF);}//测试代码//cout << countT;//cout << countF;cout << endl;//3 真值表赋值int truthTable[totalNumber+1][n+1];	//真值表数组memset(truthTable, 0, sizeof(truthTable));	//初始化	int col = 0;	int row = col + 1;int i = totalNumber;//真值表命题变元赋值//将0到2^n-1的所有数转换为2进制//用行标控制0到2^n-1这些数值while(i--){int truthValue = i;while(col < n){truthTable[row][++col] = truthValue % 2;	//存入1或0truthValue /= 2;}row++;col = 0;	//注意每一行都要从首列开始赋值}//	//测试代码
//	for(int k = 0; k < totalNumber; k++)
//	{
//		for(int j = 0; j < n; j++)
//		{
//			cout << truthTable[k][j] << " ";
//		}
//		cout << endl;
//	}//4 真值表输出cout << "公式对应的真值表:> " << endl;OutPutTruthTable((char**)truthTable,valueRet,n,totalNumber);cout << endl;//5 主析取范式输出int count = 0;cout << "主析取范式:" << endl;MasterDisjunction((char**)truthTable,valueRet,n,totalNumber,countT,&count);cout << endl;//6 主合取范式输出cout << "主合取范式:" << endl;MasterConjunction((char**)truthTable,valueRet,n,totalNumber,countF,&count);cout << endl;cout << endl;cout << endl;return 0;
}