Условие
Исполнитель МТ представляет собой читающую и записывающую головку, которая может передвигаться вдоль бесконечной горизонтальной ленты, разделённой на равные ячейки. В каждой ячейке находится ровно один символ из алфавита исполнителя (множество символов A = {a0, a1, . . . , an−1}), включая специальный пустой символ a0.
Время работы исполнителя делится на дискретные такты (шаги). На каждом такте головка МТ находится в одном из множества допустимых состояний Q = {q0, q1, . . . , qn−1}. В начальный момент времени головка находится в начальном состоянии q0.
На каждом такте головка обозревает одну ячейку ленты, называемую текущей ячейкой. За один такт головка исполнителя может переместиться в ячейку справа или слева от текущей, не меняя находящийся в ней символ, или заменить символ в текущей ячейке без сдвига в соседнюю ячейку. После каждого такта головка переходит в новое состояние или остаётся в прежнем состоянии.
Программа работы исполнителя МТ задаётся в табличном виде.
В первой строке перечислены все возможные символы в текущей ячейке ленты, в первом столбце – возможные состояния головки. На пересечении i-й строки и j-го столбца находится команда, которую выполняет МТ, когда головка обозревает j-й символ, находясь в i-м состоянии. Если пара «символ – состояние» невозможна, то клетка для команды остаётся пустой.
Каждая команда состоит из трёх элементов, разделённых запятыми: первый элемент – записываемый в текущую ячейку символ алфавита (может совпадать с тем, который там уже записан). Второй элемент – один из четырёх символов «L», «R», «N», «S». Символы «L» и «R» означают сдвиг в левую или правую ячейки соответственно, «N» – отсутствие сдвига, «S» – завершение работы исполнителя МТ после выполнения текущей команды. Сдвиг происходит после записи символа в текущую ячейку. Третий элемент – новое состояние головки после выполнения команды.
Например, команда 0, L, q3 выполняется следующим образом: в текущую ячейку записывается символ «0», затем головка сдвигается в соседнюю слева ячейку и переходит в состояние q3.
Выполните задание.
На ленте в соседних ячейках записано двоичное представление числа 2028 без ведущих нулей. Ячейки справа и слева от последовательности заполнены пустыми символами «λ». В начальный момент времени головка расположена в ближайшей слева от последовательности ячейке.
Программа работы исполнителя:
Определите результат работы программы. В ответе запишите получившееся на ленте число в десятичной системе счисления.
| a0 | a1 | … | |
|---|---|---|---|
| q0 | команда | команда | … |
| q1 | команда | команда | … |
| … | … | … | … |
| λ | 0 | 1 | |
|---|---|---|---|
| q0 | λ, R, q1 | ||
| q1 | 0, R, q2 | 0, R, q1 | 1, R, q1 |
| q2 | 0, R, q3 | ||
| q3 | λ, S, q3 |
Решение
import re
def strip_html(s):
s = re.sub(r'<sub>(\d+)</sub>', r'\1', s)
s = re.sub(r'<[^>]+>', '', s)
return s.strip()
def simulate_tm(full_html, tape_list, head_pos, init_state='q0'):
rows = re.findall(r'<tr[^>]*>(.*?)</tr>', full_html, re.DOTALL)
hdr = re.findall(r'<th[^>]*>(.*?)</th>|<td[^>]*>(.*?)</td>', rows[0], re.DOTALL)
symbols = [strip_html(c[0] or c[1]) for c in hdr[1:]]
trans = {}
for row in rows[1:]:
cells = re.findall(r'<th[^>]*>(.*?)</th>|<td[^>]*>(.*?)</td>', row, re.DOTALL)
if not cells: continue
state = strip_html(cells[0][0] or cells[0][1]).replace(' ', '')
trans.setdefault(state, {})
for i, cell in enumerate(cells[1:]):
if i >= len(symbols): break
sym = symbols[i]
cmd = strip_html(cell[0] or cell[1])
if not cmd: continue
parts = [p.strip() for p in cmd.split(',')]
if len(parts) == 3:
trans[state][sym] = (parts[0], parts[1], parts[2].replace(' ', ''))
tape = list(tape_list)
pos = head_pos
state = init_state
for _ in range(500000):
while pos < 0: tape.insert(0, 'λ'); pos += 1
while pos >= len(tape): tape.append('λ')
sym = tape[pos]
if state not in trans or sym not in trans[state]: break
w, d, ns = trans[state][sym]
tape[pos] = w
if d == 'S': state = ns; break
elif d == 'L': pos -= 1
elif d == 'R': pos += 1
state = ns
return tape, pos, state
# Входное число: 2028 = 11111101100 в двоичной записи
tape = list(bin(2028)[2:]) + ['λ']
head = len(tape) - 1 # головка у правого λ
# Таблица переходов из условия задачи
import json
with open(__file__.replace('.py','') + '/../products/fixtures/tasks.json') as f:
tasks = json.load(f)
t = next(x for x in tasks if x['pk'] == 5104)
full = t['fields']['statement'] + t['fields']['statement2']
tables = re.findall(r'<table[^>]*>.*?</table>', full, re.DOTALL)
table_html = tables[-1]
result, rpos, rstate = simulate_tm(table_html, tape, head)
bits = ''.join(c for c in result if c != 'λ')
print(int(bits, 2))
# Ответ: 8112Ответ:8112