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XN*2型图灵机实现与分析

算法分析

本项目旨在实现XN*2型图灵机的编码与转换功能，具体包括以下三个方面的实现：

1. 十进制数转二进制编码

• 输入规则：接收十进制数输入，转换为二进制形式，并在末尾添加' '号。
• 转换规则：
  • 0 → 0
  • 1 → 10
  • , → 110

2. 二进制转收缩扩展编码

• 状态转移规则：
  • 状态0输入0：输出0，右移。
  • 状态0输入1：输出0，右移。
  • 状态1输入0：输出1，右移。
  • 状态1输入1：输出0，右移。
  • 状态10输入0：输出1，右移。
  • 状态10输入1：输出1，停止。
  • 状态11输入0：输出1，停止。

3. 结果输出

• 转换规则：
  • 0 → 0
  • 10 → 1
  • 110 → ,

概要设计

结构设计

• 类结构：
  • Test 类：负责接受十进制输入，调用Function 类的toBinCode 方法进行二进制转换。
  • Function 类：包含toBinCode 方法，将十进制转换为二进制，并调用Test 类的setBinCode 方法。
• 流程设计：
  • 使用runProcess 方法启动图灵机运算，将二进制码转换为ArrayList 存储。
  • 通过遍历binCodeList，根据当前状态执行对应指令。
  • 使用Switch 语句控制状态转移，每个状态对应执行特定指令方法。
  • 当达到终止条件（S=1）时，停止循环并返回结果。

算法流程

测试

• 测试过程：
  • 输入测试数据，观察每一步的运算结果。
  • 确保图灵机运算逻辑正确，结果准确。
• 测试结果：
  • 通过测试用例验证算法正确性和性能。

调试

• 使用调试工具进行程序追踪，检查关键代码段执行情况。
• 确定潜在错误，优化代码逻辑，提升运行效率。

心得体会

通过本次项目，我对XN*2型图灵机有了更深入的理解，掌握了其编码规则与运算流程。通过实际代码实现，熟悉了图灵机的运算模式，深刻体会到技术创新的魅力。