[问题描述]命题演算公式是指一个公式由逻辑变量(其值是真或假)和逻辑运算符∧(和),∨(或)和(不)根据某些规则(操作如含义可以使用∧,∨和表示)。公式操作顺序为,∧、∨,括号()可以改变优先级。给定一个命题演算公式和每个变量的值,需要设计一个程序来计算公式的真值。
时间: 2024-01-14 14:05:06 浏览: 98
[解决方案]可以使用递归的方法来计算命题演算公式的真值。
具体而言,可以定义一个函数 `evaluate(formula, values)`,其中 `formula` 是一个字符串表示的命题演算公式,`values` 是一个字典,表示每个变量的真值。函数的返回值是命题演算公式的真值。
可以按照如下步骤实现 `evaluate` 函数:
1. 如果 `formula` 是一个变量(即只有一个字母),则返回该变量的真值。例如,如果 `formula` 是 `'a'`,则返回 `values['a']`。
2. 如果 `formula` 是一个否定运算,即以 `'!'` 开头,则递归计算其参数的真值,并返回其否定值。例如,如果 `formula` 是 `'!a'`,则返回 `not evaluate('a', values)`。
3. 如果 `formula` 是一个合取运算,即以 `'('` 开头,则找到其对应的右括号 `')'` 所在的位置,并递归计算括号内的表达式和括号外的表达式,然后返回两个表达式的与运算结果。例如,如果 `formula` 是 `'(!a && b)'`,则递归计算 `evaluate('!a', values)` 和 `evaluate('b', values)`,然后返回两个结果的与运算结果。
4. 如果 `formula` 是一个析取运算,即以 `'('` 开头,则找到其对应的右括号 `')'` 所在的位置,并递归计算括号内的表达式和括号外的表达式,然后返回两个表达式的或运算结果。例如,如果 `formula` 是 `'(!a || b)'`,则递归计算 `evaluate('!a', values)` 和 `evaluate('b', values)`,然后返回两个结果的或运算结果。
下面是一个 Python 实现的示例代码:
```python
def evaluate(formula, values):
if len(formula) == 1:
return values[formula]
elif formula[0] == '!':
return not evaluate(formula[1:], values)
elif formula[0] == '(':
stack = []
i = 0
while i < len(formula):
if formula[i] == '(':
stack.append('(')
elif formula[i] == ')':
stack.pop()
if len(stack) == 0:
break
i += 1
left = formula[1:i]
right = formula[i+2:]
if formula[i+1] == '&':
return evaluate(left, values) and evaluate(right, values)
elif formula[i+1] == '|':
return evaluate(left, values) or evaluate(right, values)
```
注意,上述代码只处理了合取和析取运算,如果需要支持其他运算符,可以类似地扩展实现。另外,如果输入的命题演算公式不符合语法规则,上述代码可能会出现错误,需要根据实际情况进行容错处理。
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