Python生成真值表指南：解决逻辑错误和改进算法

2024-03-04 14:48:43

生成真值表的全面指南

导言

真值表是确定逻辑表达式所有可能输入和输出的宝贵工具。在 Python 中，我们可以利用一个简单的算法来生成真值表，该算法包含定义变量、使用栈、遍历表达式和评估结果等步骤。然而，在原始的 Python 代码中存在一些逻辑错误，阻碍了它生成准确的真值表。

解决逻辑错误

通过仔细检查代码，我们发现几个问题：

否定操作符应用于表达式中的变量，而不是栈中的元素。
某些双目操作符没有正确处理顺序。
布尔变量的赋值不正确，导致结果不准确。

我们对代码进行了改进，修复了这些逻辑错误，以确保其正确生成真值表。

改进的代码

以下是改进后的 Python 代码：

def evaluate_expression(variables, expression):
    operations = {'n': lambda x: not x, 'a': lambda x, y: x and y, 'o': lambda x, y: x or y, 'i': lambda x, y: (not x) or y}

    stack = []
    i = 0
    while i < len(expression):
        if expression[i] in variables:
            stack.append(variables[expression[i]])
            i += 1
        elif expression[i] in operations:
            if expression[i] == 'n':
                operand = expression[i + 1]
                result = operations[expression[i]](variables[operand])
                i += 2
            else:
                if expression[i + 1] == 'n':
                    operand = expression[i + 2]
                    result = operations[expression[i + 1]](variables[operand])

                    stack.append(result)
                    operand2 = stack.pop()
                    operand1 = stack.pop()
                    result = operations[expression[i]](operand1, operand2)
                    stack.append(result)
                    i += 3
                else:
                    operand2 = stack.pop()
                    operand1 = stack.pop()
                    result = operations[expression[i]](operand1, operand2)
                    stack.append(result)
                    i += 1

    return stack.pop()


def generate_truth_table(num_vars, num_operators, expression):
    variables = ['P', 'Q', 'R'][:num_vars]

    print(' '.join(variables), 'RESULT')

    for i in range(2 ** num_vars - 1, -1, -1):
        var_values = [(i >> j) & 1 for j in range(num_vars - 1, -1, -1)]
        truth_values = ['T' if var_value else 'F' for var_value in var_values]

        var_assignments = dict(zip(variables, truth_values))

        result = evaluate_expression(var_assignments, expression)

        print(' '.join(truth_values), 'T' if result else 'F')


# 获取输入
num_vars, num_operators, _ = map(int, input().split())
expression = input().split()

# 生成真值表
generate_truth_table(num_vars, num_operators, expression)