1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
|
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <stack>
#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
#define debug(x) cerr << #x << " = " << (x) << " "
#define debugln(x) cerr << #x << " = " << (x) << endl
#define debugf(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
#define debugv(fmt, ...) \
fprintf(stderr, "<%s:%d> " fmt "\n", __func__, __LINE__, ## __VA_ARGS__)
using namespace std;
struct Edge {
string from, to;
char read, write;
char next;
void print() {
printf("%s,%c,%c,%c,%s\n", from.c_str(), read, write, next, to.c_str());
}
bool operator<(const Edge e2) const {
if (from != e2.from) return from < e2.from;
if (to != e2.to) return to < e2.to;
if (read != e2.read) return read < e2.read;
if (next != e2.next) return next < e2.next;
return 0;
}
};
#define L false
#define R true
vector<Edge> edge;
void add(const string& from, char r, bool mov) {
edge.push_back((Edge){from, from, r, r, mov ? 'R' : 'L'});
}
void add(const string& from, char r, bool mov, const string& to) {
edge.push_back((Edge){from, to, r, r, mov ? 'R' : 'L'});
}
void add(const string& from, char r, char w, bool mov, const string& to) {
edge.push_back((Edge){from, to, r, w, mov ? 'R' : 'L'});
}
void add(const string& node, initializer_list<char> ch, bool mov) {
for (auto c : ch) {
add(node, c, mov);
}
}
void print() {
#ifndef LOCAL
puts("---");
#else
puts("print(\"\"\"---");
#endif
for (auto e : edge) {
e.print();
}
#ifndef LOCAL
puts("===");
#else
puts("===\"\"\")");
#endif
}
void compress() {
map<string, char> dict;
char ch = 'a' - 1;
auto trans = [&dict, &ch](string& str){
if (str == "q0" || str == "qa") return;
if (dict.count(str)) str = dict[str];
else dict[str] = ++ch, str = ch;
};
for (auto& e : edge) {
trans(e.from), trans(e.to);
}
sort(edge.begin(), edge.end());
}
void run(const string& str) {
map<int, char> tape;
stack<Edge> path;
for (int i = 0, l = str.length(); i < l; i++) {
tape[i] = str[i];
}
int p = 0, minp = 0, maxp = str.length() - 1;
string cur = "q0";
auto print = [&cur, &tape, &minp, &maxp, &p]() {
for (int i = minp; i <= maxp; i++) {
putchar(tape[i]);
}
printf("\t[%s]\n", cur.c_str());
for (int i = minp; i < p; i++) {
putchar(' ');
}
puts("^");
return 0;
};
auto error = [&]() {
printf("Error: read %c at %s\n", tape[p], cur.c_str());
};
auto prev = [&]() {
if (path.empty()) return;
auto e = path.top();
cur = e.from, p += e.next == 'R' ? -1 : 1, tape[p] = e.read;
path.pop();
};
auto next = [&](){
if (cur == "qa") return 1;
bool flag = 0;
if (tape[p] == 0) tape[p] = 'B';
for (auto e : edge) {
if (e.from == cur && e.read == tape[p]) {
cur = e.to;
tape[p] = e.write;
p += (e.next == 'R') ? 1 : -1;
flag = 1;
path.push(e);
break;
}
}
if (!flag) {
error();
print();
return 1;
}
minp = min(p, minp);
maxp = max(p, maxp);
return 0;
};
auto autonext = [&]() {
while (!next());
if (cur == "qa") {
printf("\nSuccess, %zu step.\n", path.size());
print();
}
};
while (cur != "qa") {
char ch = getchar();
switch (ch) {
case 'n': !next() && print(); break;
case 'p': prev(), print(); break;
case 'a': autonext(); break;
}
}
}
void import_machine(string mac) {
string filter;
for (char c : mac) {
if (c != ' ') filter += c;
}
istringstream istr(filter);
string str, from, to, read, write, next;
while (getline(istr, str)) {
if (!str.length()) continue;
istringstream s(str);
getline(s, from, ',');
getline(s, read, ',');
getline(s, write, ',');
getline(s, next, ',');
getline(s, to);
add(from, read[0], write[0], next[0] == 'R', to);
}
}
void create_machine() {
edge.clear();
add("q0", {'0', '1', 'a', 'b', '+'}, R);
add("q0", '=', L, "read");
add("read", '0', '=', L, "r0");
add("read", '1', '=', L, "r1");
add("read", '+', '=', L, "back");
add("r0", {'0', '1'}, L);
add("r1", {'0', '1'}, L);
add("r0", '+', L, "w0");
add("r1", '+', L, "w1");
add("w0", {'a', 'b'}, L);
add("w1", {'a', 'b'}, L);
add("w0", '0', 'a', R, "q0");
add("w0", '1', 'b', R, "q0");
add("w0", 'B', 'a', R, "q0");
add("w1", '0', 'b', R, "q0");
add("w1", '1', 'a', L, "W1");
add("w1", 'B', 'b', R, "q0");
add("W1", '1', '0', L, "W1");
add("W1", '0', '1', R, "q0");
add("W1", 'B', '1', R, "q0");
add("back", {'0', '1', '='}, L);
add("back", 'a', '0', L, "back");
add("back", 'b', '1', L, "back");
add("back", 'B', R, "copy");
add("copy", '0', 'B', R, "c0");
add("copy", '1', 'B', R, "c1");
add("copy", '=', L, "qa");
add("c0", {'0', '1', '='}, R);
add("c0", 'B', '0', L, "back");
add("c1", {'0', '1', '='}, R);
add("c1", 'B', '1', L, "back");
}
void create_machine_2n() {
edge.clear();
add("q0", {'0', '1', '+'}, R);
add("q0", '=', L, "minus");
add("add", '0', '1', R, "q0");
add("add", 'B', '1', R, "q0");
add("add", '1', '0', L, "add");
add("minus", '1', '0', L, "skip");
add("skip", {'0', '1'}, L);
add("skip", '+', '+', L, "add");
add("minus", '0', '1', L, "minus");
add("minus", '+', '=', L, "back");
add("back", {'0', '1', '='}, L);
add("back", 'B', 'B', R, "copy");
add("copy", '0', 'B', R, "c0");
add("copy", '1', 'B', R, "c1");
add("copy", '=', L, "qa");
add("c0", {'0', '1', '='}, R);
add("c0", 'B', '0', L, "back");
add("c1", {'0', '1', '='}, R);
add("c1", 'B', '1', L, "back");
}
int main() {
create_machine_2n(), print();
while (1) {
string str;
cin >> str;
create_machine();
run(str);
create_machine_2n();
run(str);
}
return 0;
}
|