最近用python实现了真值表，经过有点儿曲折，刚开始没考虑优先级，直到前天才发现这个问题（离散数学没学好啊），用栈改了一下。话说python就是强，把列表类型当栈用，直接调用列表的pop()和append()非常方便，废话少说上代码（命令行版）。
- 首先是导入外部库和定义函数
#导入正则表达式re库，用来从字符串中提取信息
import re
#prettytable库帮我们打印出漂亮的表格
from prettytable import PrettyTable #过滤掉(
def filter_brackets(string):
p=re.compile(r'[(]+(.*)')
return(p.findall(string)[0]) #判断格式是否合理,并返回真值表的列名
def to_show(string):
#利用patten提取括号中的内容
patten=re.compile(r'[(](.*?)[)]')
contents_in_brackets=patten.findall(string)
#contents_in_brackets中的元素存在'('的现象,故对所有元素进行遍历过滤掉这些括号
for i in range(len(contents_in_brackets)):
if contents_in_brackets[i].startswith('('):
contents_in_brackets[i]=filter_brackets(contents_in_brackets[i]) #利用sp提取命题变元,n为命题变元的个数
sp=re.compile('[a-zA-Z]')
simple_exp=sp.findall(string) l=simple_exp+contents_in_brackets
#l去重得到l1
l1=[]
for i in l:
if i not in l1:
l1.append(i)
l1.append(string)
l1.sort(key=len)
#第一项是要展示的部分，第二项是命题变元（有重复）
return([l1,simple_exp]) - 其次是运算部分
def get_prioty(operator):
#if operator=='(' or operator==')'
p=-1
if operator=='(':
p=6
elif operator=='!':
p=5
elif operator=='&':
p=4
elif operator=='#':
p=3
elif operator=='|':
p=2
elif operator=='>':
p=1
elif operator=='=':
p=0
return(p) #两命题变元运算
def cal(a,operator,b=-1):
if operator == '!':
boo = not a
elif operator == '&':
boo = a and b
elif operator == '|':
boo = a or b
#异或
elif operator == '#':
boo = (a and (not b)) or ((b and (not a)))
#条件(注意顺序是反的)
elif operator == '>':
boo = (not b) or a
#等值
elif operator == '=':
boo = ((not a) and (not b)) or (a and b)
else:
print("there is no such operator")
return(None)
if(boo):
return(1)
else:
return(0) #对传入的字符串进行运算(传入的字符串无括号),且
def cal_str(Str,dic):
i=0
#s0为数字栈
s0=[]
#s1为运算符栈
s1=[]
while i<len(Str) or len(s1)!=0:
if i<len(Str):
c=Str[i]
else:
c=''
if c.isalpha():
s0.append(dic[c])
i=i+1
else:
if len(s1)==0 or (c!=')' and s1[-1]=='(') or get_prioty(c)>=get_prioty(s1[-1]):
s1.append(c)
i=i+1
continue if c==')' and s1[-1]=='(':
s1.pop()
i=i+1
continue if (i>=len(Str) and len(s1)!=0) or (c==')' and s1[-1]!='(') or get_prioty(c)<=get_prioty(s1[-1]):
opt=s1.pop()
if opt!='!':
result=cal(s0.pop(),opt,s0.pop())
elif opt=='!':
result=cal(s0.pop(),opt)
s0.append(result)
return(s0[0]) - 利用bin()函数得到相应元素个数的全部真值赋值，经过一顿操作使用zip()函数将命题变元与其真值（0或1）绑定起来，遍历所有的真值赋值情况，计算每种真值情况下的各个表达式的值，得到真值表
#产生真值序列(字典形式)的列表
def gen_truth_list(elems):
num=len(elems)
tl=[]
for i in range(2**num):
st=bin(i)[2:].zfill(num)
truth_list=list(map(lambda j:int(j),list(st)))
#append:将字典以整体形式加到列表中
tl.append(dict(zip(elems,truth_list)))
return(tl) def gen_all_line(truth_list,header):
#产生真值表数据
all_line=[]
for line_truth in truth_list:
per_line=[]
for exp in header:
truth=cal_str(exp,line_truth)
per_line.append(truth)
all_line.append(per_line)
return(all_line) - 根据真值表获得主范式
#返回一个小项
def get_minterm(term):
if len(term)!=0:
return('('+'&'.join(term)+')')
else:
return('') #返回一个大项
def get_maxterm(term):
if len(term)!=0:
return('('+'|'.join(term)+')')
else:
return('') def get_dnf(header,elems):
truth_list=gen_truth_list(elems)
minterms=[]
all_line=gen_all_line(truth_list,header)
#遍历每一行
for line_id in range(2**len(elems)):
#term为包含某小项中各命题变元正确形式的列表
term=[]
#如果该行的真值赋值使得表达式为1
if all_line[line_id][-1]==1:
#遍历该行对应的真值赋值
for t in truth_list[line_id]:
if truth_list[line_id][t]==1:
term.append(t)
else:
term.append('!'+t)
#表达式为1才能加入小项列表
minterm=get_minterm(term)
if minterm!='':
minterms.append(minterm)
return('|'.join(minterms)) def get_cnf(header,elems):
truth_list=gen_truth_list(elems)
maxterms=[]
all_line=gen_all_line(truth_list,header)
#遍历每一行
for line_id in range(2**len(elems)):
term=[]
#如果该行的真值赋值使得表达式为0
if all_line[line_id][-1]==0:
#遍历该行对应的真值赋值
for t in truth_list[line_id]:
if truth_list[line_id][t]==0:
term.append(t)
else:
term.append('!'+t)
#表达式为1才能加入小项列表
maxterm=get_maxterm(term)
if maxterm!='':
maxterms.append(maxterm)
return('&'.join(maxterms)) - 主函数如下
if __name__=="__main__":
#获取字符串
string=input('input:') header=to_show(string)[0]
elem=to_show(string)[1]
elems=[]
for i in elem:
if i not in elems:
elems.append(i)
truth_list=gen_truth_list(elems) all_line=[]
for line_truth in truth_list:
per_line=[]
for exp in header:
truth=cal_str(exp,line_truth)
per_line.append(truth)
all_line.append(per_line) truth_table=PrettyTable(header)
for line in all_line:
truth_table.add_row(line) print('The truth table of this formula is printed below:')
print(truth_table) continue_or_not=input('Show "principal disjunctive normal form" \n or "principal conjunctive normal form"? [y/n]\n')
#继续输出主范式
if continue_or_not=='y':
print('pdnf(主析取范式): '+get_dnf(header,elems))
print('pcnf(主合取范式): '+get_cnf(header,elems))第一次写技术博客，有点儿激动，先写到这，过两天给出一个GUI版本的。