scratch寫的圖靈機

来源:https://www.cnblogs.com/Colin-Cai/archive/2018/04/30/8972752.html
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從程式員的角度來說,大多數程式員對於scratch不感冒,因為這專門給孩子玩的。的確,積木的方式不適合專業程式員寫代碼,程式員也更喜歡敲鍵盤,但其實plc的梯形圖卻也算是此類(電路的原理圖思維上有很大差別,屬於真實電路拓撲,不能算此類)。然而別小看scratch,怎麼說,它也是圖靈完備的。而且,過程 ...


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  作者:窗戶

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  從程式員的角度來說,大多數程式員對於scratch不感冒,因為這專門給孩子玩的。的確,積木的方式不適合專業程式員寫代碼,程式員也更喜歡敲鍵盤,但其實plc的梯形圖卻也算是此類(電路的原理圖思維上有很大差別,屬於真實電路拓撲,不能算此類)。然而別小看scratch,怎麼說,它也是圖靈完備的。而且,過程支持遞歸,雖然帶不了返回值。但是,換個思維,我們完全可以通過變數的方式傳遞返回值。

  雖然計算速度會很慢,但是還是可以設計出一個圖靈機。

  思路其實也不是那麼麻煩,scatch變數是弱類型的,支持list。雖然理論上,即便scratch沒有這個list也是圖靈完備的,但畢竟要麻煩好多。

  我們製作圖靈機,則利用list來放圖靈機的紙帶。圖靈機的各種規則當然也要放list上,規則是{x||x為狀態}、{x|x為紙帶值}、{x||x為狀態}、{x|x為紙帶值}、{左,右}上的一個五元關係,代表著當前狀態、當前紙帶值、將來狀態、將來紙帶值、磁頭方向。為了方便,分5個list來裝。當然,狀態、紙帶值都用0開始的整數來表示就已經可以,左右用01表示。另外,初始狀態為1,接受狀態為1,拒絕狀態為2。

  圖靈機的運行並不複雜,這裡不贅述,忘記怎麼運行的請參考https://en.wikipedia.org/wiki/Turing_machine

  以下是圖靈機:

  輸入圖靈機的參數

  

  

  設置紙帶的初始值

      

  圖靈機的運行過程

  顯示運行結果

     

     點小旗觸發全套動作

     

  哈哈,麻雀雖小,五臟俱全。雖然scratch只是孩子玩的東西,它理論上卻可以實現所有的可運算,很神奇不是嗎?

  程式文件下載:

 


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