模拟图灵机XN乘2的过程

一、问题描述

JAVA实现模拟图灵机实现自然数乘2的过程。

二、算法构造

编码规则：
0→0；
1→10；
, →110;

处理方法：

内态为0，输入为0→内态为0，输出为0，右移；
内态为0，输入为1→内态为1，输出为0，右移；
内态为1，输入为0→内态为0，输出为1，右移；
内态为1，输入为1→内态为10，输出为0，右移；
内态为10，输入为0→内态为11，输出为1，右移；
内态为11，输入为0→内态为0，输出为1，STOP；

三、流程设计

四、算法实现

TuLing类

/*** @author jitwxs* @date 2021年04月01日 19:46*/
public class TuLing {/**** @author jitwxs* @date 2021/4/1 19:47* @param a 输入的值a* @return java.lang.StringBuffer*/public StringBuffer trans(int a){String string=Integer.toBinaryString(a);StringBuffer str=new StringBuffer(string.replace("1","10"));str.append("1100");System.out.println("二进位码为："+str);return str;}/*** 对转换后的码进行乘二运算* @author jitwxs* @date 2021/4/1 19:47* @param str 转换为二进位码*/public void deal(StringBuffer str){//inBL为内态变量for(int i = 0, inBL = 0; i<str.length(); i++){if(inBL ==0&&str.charAt(i)=='0'){inBL =0;str.setCharAt(i,'0');System.out.println("内态：0，输入：0，变为："+str+" 内态："+ inBL +" 输出："+str.charAt(i));continue;}if(inBL ==0&&str.charAt(i)=='1'){inBL =1;str.setCharAt(i,'0');System.out.println("内态：0，输入：1，变为："+str+" 内态："+ inBL +" 输出："+str.charAt(i));continue;}if(inBL ==1&&str.charAt(i)=='0'){inBL =0;str.setCharAt(i,'1');System.out.println("内态：1，输入: 0，变为："+str+" 内态："+ inBL +" 输出："+str.charAt(i));continue;}if(inBL ==1&&str.charAt(i)=='1'){inBL =10;str.setCharAt(i,'0');System.out.println("内态：1，输入：1，变为："+str+" 内态："+ inBL +" 输出："+str.charAt(i));continue;}if(inBL ==10&&str.charAt(i)=='0'){inBL =11;str.setCharAt(i,'1');System.out.println("内态：10，输入：0，变为: "+str+" 内态："+ inBL +" 输出："+str.charAt(i));continue;}if(inBL ==11&&str.charAt(i)=='0'){inBL =0;str.setCharAt(i,'1');System.out.println("内态：11，输入：0，变为："+str+" 内态："+ inBL +" 输出："+str.charAt(i));break;}}}}

Main

import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {TuLing tuLing=new TuLing();Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入一个数：");int number = scanner.nextInt();StringBuffer stringBuffer= tuLing.trans(number);tuLing.deal(stringBuffer);System.out.println("计算后二进位码为："+stringBuffer);stringBuffer.delete(stringBuffer.length()-2, stringBuffer.length());System.out.println("计算结果："+Integer.parseInt(stringBuffer.toString().replace("10", "1"), 2));}
}

测试：
测试数据：5
测试结果：10

小结
学习了解了StringBuffer类的使用，巩固了类型转换。

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