Blog von Familie Jörg

Wiedereinstieg „Endliche Automaten und Formale Sprachen“

Bitte bis kommenden Montag an mich zurück:

Ueb_Inf4St_KW12_Do19Maerz

JFLAP für die Bearbeitung der Aufgaben:

JFLAP7.1.jar

Lösungen:

Ueb_Inf4St_KW12_Do19Maerz_Loesun

Übungsaufgabe in Java: Baue eine App zur Sortierung von Arrays

0. Schaut euch diese Aufgaben an, sie ähneln denjenigen auf SoloLearn:
https://www.w3schools.com/java/java_exercises.asp

1. Erstelle (mit UML) ein kleines Klassensystem aus maximal drei Klassen. Tools dazu:
   Online UML-Editor von VisualParadigm:
   https://online.visual-paradigm.com/drive/#diagramlist:proj=0&new=ClassDiagram

   DrawIO, haben wir auch für die ER-Diagramme verwendet, kann Class-Diagramme:
   https://app.diagrams.net/

   oder per Modelio, wie im Unterricht:
   https://www.modelio.org/downloads/download-modelio.html

2. Baue die App in einer IDE deiner Wahl nach. Tool dazu:
   Online-Java-Compiler: repl.it
   (hier lassen sich verschiedene Klassen anlegen und referenzieren! Sehr hübsch)

   Oder IntelliJ, wie im Unterricht:
   https://www.jetbrains.com/de-de/idea/download/other.html

3. Erzeuge ein Array mit 20 Zufallszahlen
4. Sortiere die Liste mittels BubbleSort oder SelectionSort oder Quicksort
5. Gib die sortierte Liste aus.

Zum Ausprobieren, ob die IDE funktioniert, wie sie soll, hier ein kleines Klassensystem
aus drei Klassen, erstellt in Repl.it:

class Main {
  private subclass[] subclassarray =  new subclass[10];
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Ein Array von Subklassen");
    subclassholder SuClHo = new subclassholder(10);
  }
}

public class subclass{
  private int parameter;
  public subclass(int x){
    System.out.println("Parameter: " + x);
    this.parameter = x;
  }
  public int getParameter(){
    return this.parameter;
  }
  public void setParameter(int y){
    this.parameter = y;
  }
}

public class subclassholder{
  private subclass[] subclassarray;
  public subclassholder(int anzahl){
    subclassarray = new subclass[anzahl];
    for(int i=0; i<anzahl; i++){
      subclassarray[i] = new subclass(i*10);
    }
  }
}

Zusatzaufgabe: Was macht dieser Code und wieso? 😉

L(PDA) = {aⁿbⁿ | n>0}

class Stack:
    def __init__(self):
        self.stackliste = []
        self.stacklistenlaenge = 0

    def pop(self):
        if self.istLeer() == False:
            self.stacklistenlaenge = self.stacklistenlaenge - 1
            return self.stackliste.pop()

    def peek(self):
        if self.istLeer() == False:
            return self.stackliste[self.stacklistenlaenge - 1]

    def push(self, inhalt):
        self.stackliste.append(inhalt)
        self.stacklistenlaenge = self.stacklistenlaenge + 1

    def getStacklistenlaenge(self):
        return self.stacklistenlaenge

    def istLeer(self):
        if self.stacklistenlaenge <= 0:
            return True
        else:
            return False
#---------------------------------------------------
def Zustandsuebergangsfunktion(symbol):
    global state
    if state == "q0":
        if symbol == "a":
            state = "q1"
            pdaStack.pop()
            pdaStack.push("Z")
            pdaStack.push("P")
            return True
        else:
            return False
    if state == "q1":
        if symbol == "a":
            pdaStack.pop()
            pdaStack.push("P")
            pdaStack.push("P")
            state = "q1"
            return True
        elif symbol == "b":
            pdaStack.pop()
            state = "q2"
            return True
        else:
            return False
    if state == "q2":
        if symbol == "b":
            if pdaStack.peek() == "P":
                state = "q2"
                pdaStack.pop()
                if pdaStack.peek() == "Z":
                    state = "q3"
                return True
        else:
            return False
    if state == "q3":
        if pdaStack.peek() == "Z":
            pdaStack.pop()
            return True
        else:
            return False
#---------------------------------------------------
def Akzeptor(wort):
    global state
    for i in range(len(wort)):
        testsymbol = wort[i]
        aktzustand = Zustandsuebergangsfunktion(testsymbol)
        print("Zustand:     ", state, "\tAktueller Stack:  ", pdaStack.stackliste)
        if aktzustand == False:
            return False
    if pdaStack.peek() == "Z" and state == "q3":
        return True
    else:
        return False
#---------------------------------------------------

pdaStack = Stack()
pdaStack.push("Z")
state = "q0"
print("Startzustand:", state, "\tLeerzustand Stack:", pdaStack.stackliste)

ergebnis = Akzeptor("aaaaabbbbb")
print("---------\nAkzeptiert?",    ergebnis)

L(DEA) ={(ha)ⁿ! | n>0)

state = "q0"
def Zustandsuebergangsfunktion(symbol):
    global state
    if state == "q0":
        if symbol=="h":
            state = "q1"
            return True
        else:
            return False
    if state == "q1":
        if symbol=="a":
            state = "q2"
            return True
        else:
            return False
    if state == "q2":
        if symbol=="!":
            state = "q3"
            return True
        elif symbol =="h":
            state = "q1"
            return True
        else:
            return False
    if state == "q3":
        return False

def Akzeptor(wort):
    global state
    for i in range(len(wort)):
        testsymbol = wort[i]
        aktzustand = Zustandsuebergangsfunktion(testsymbol)
        if aktzustand == False:
            print("war nix")
            return False
    if state == "q3":
        print("stimmt!")
        return True

ergebnis = Akzeptor("hahahaha!")
print(ergebnis)

Ampelschaltung als Moore-Automat

import board
import time
import neopixel
import touchio

NeopixelReihe = neopixel.NeoPixel(board.NEOPIXEL, 10)
NeopixelReihe.auto_write = False
B_A1 = touchio.TouchIn(board.A1)
zustand = "q0"
startzeit = time.monotonic()
dt = time.monotonic()

AusgabeR = [(16, 0, 0), (0, 0, 0), (0, 0, 0)]
AusgabeY = [(0, 0, 0), (16, 16, 0), (0, 0, 0)]
AusgabeG = [(0, 0, 0), (0, 0, 0), (0, 16, 0)]
AusgabeRY = [(16, 0, 0), (16, 16, 0), (0, 0, 0)]


def resetTimer():
    global startzeit
    startzeit = time.monotonic()


def macheAusgabe(zustand):
    if zustand == "q0":
        NeopixelReihe[2] = AusgabeG[0]
        NeopixelReihe[1] = AusgabeG[1]
        NeopixelReihe[0] = AusgabeG[2]
    
    if zustand == "q1":
        NeopixelReihe[2] = AusgabeY[0]
        NeopixelReihe[1] = AusgabeY[1]
        NeopixelReihe[0] = AusgabeY[2]
        
    if zustand == "q2":
        NeopixelReihe[2] = AusgabeR[0]
        NeopixelReihe[1] = AusgabeR[1]
        NeopixelReihe[0] = AusgabeR[2]

    if zustand == "q3":
        NeopixelReihe[2] = AusgabeRY[0]
        NeopixelReihe[1] = AusgabeRY[1]
        NeopixelReihe[0] = AusgabeRY[2]
        NeopixelReihe.show()


def zustandsuebergangsfunktion():
    global zustand
    global dt
    global startzeit
    if zustand == "q0":
        macheAusgabe(zustand)
        if B_A1.value:
            zustand = "q1"
            resetTimer()
            return
        
    elif zustand == "q1":
        macheAusgabe(zustand)
        if dt > 1.0:
            resetTimer()
            zustand = "q2"
            return
    
    elif zustand == "q2":
        macheAusgabe(zustand)
        if dt > 1.0:
            resetTimer()
            zustand = "q3"
            return
    
    elif zustand == "q3":
        macheAusgabe(zustand)
        if dt > 1.0:
            resetTimer()
            zustand = "q0"
            return

while True:
    zustandsuebergangsfunktion()
    dt = time.monotonic() - startzeit
    time.sleep(0.1)

ER_KleineFirma

Elektrolyse

Daniell_Element

PSE