public static object GetRandomBooleanFormula(int countVariables, int depthBound, int sizeBound)
{
BooleanFormula booleanFormula = BooleanFormula.RandomFormula(countVariables, sizeBound, depthBound);
BooleanFunction booleanFunction = new BooleanFunction(1, 1);
booleanFunction.SetNewBooleanFormula(booleanFormula);
return CheckLatex(booleanFormula.ToLaTeXString());
}
/// <summary>
/// Совершенная КНФ для заданной функции.
/// </summary>
/// <param name="function">Булева функция</param>
/// <returns>Совершенная КНФ булевой функции</returns>
public static BooleanFormula PerfectCNF(BooleanFunction function)
{
List <BooleanVariable> variables = new List <BooleanVariable>();
for (int i = 0; i < function.VariableCount; i++)
{
variables.Add(new BooleanVariable("x", i + 1));
}
return(PerfectCNF(function, variables));
}
/// <summary>
/// Совершенная КНФ для булевой функции на заданном наборе переменных.
/// </summary>
/// <param name="function">Булева функция</param>
/// <param name="variables">Набор переменных, определяющий порядок и имена переменных</param>
/// <returns>Совершенная КНФ булевой функции</returns>
public static BooleanFormula PerfectCNF(BooleanFunction function, List <BooleanVariable> variables)
{
if (function.VariableCount > variables.Count)
{
throw new Exception("Недостаточно переменных в списке!");
}
BooleanFormula result;
//создать список элементарных конъюнкций
List <BooleanFormula> disjunctions = new List <BooleanFormula>();
int length = 1 << function.VariableCount;
for (int index = 0; index < length; index++)
{
//если значение на наборе равно 1 создаем эл. конъюнкцию
if (!function[index])
{
//отдельно последняя переменная (инициализация)
if ((index & 1) == 0)
{
result = variables[variables.Count - 1].ShallowClone();
}
else
{
result = new UnaryOperation(variables[variables.Count - 1].ShallowClone());
}
//определяем какие переменные с отрицанием, какие - без
for (int j = 1; j < function.VariableCount; j++)
{
if (((index >> j) & 1) == 0)
{
//(variableCount - j)-ая переменная из списка variables входит без отрицания
result = new BinaryOperation(BooleanOperations.OR, variables[variables.Count - j - 1].ShallowClone(), result);
}
else//с отрицанием
{
result = new BinaryOperation(BooleanOperations.OR, new UnaryOperation(variables[variables.Count - j - 1].ShallowClone()), result);
}
}
disjunctions.Add(result);
}
}
//если список пуст, добавить константу 1
if (disjunctions.Count == 0)
{
disjunctions.Add(new BooleanConstant(true));
}
//соединить связкой AND
result = disjunctions[disjunctions.Count - 1];
for (int i = disjunctions.Count - 2; i >= 0; i--)
{
result = new BinaryOperation(BooleanOperations.AND, disjunctions[i], result);
}
return(result);
}
public static object GetRandomBooleanFormulaWithParams(int countVariables, int depthBound, int sizeBound, bool isByLatex)
{
BooleanFormula booleanFormula = BooleanFormula.RandomFormula(countVariables, sizeBound, depthBound);
BooleanFunction booleanFunction = new BooleanFunction(1, 1);
booleanFunction.SetNewBooleanFormula(booleanFormula);
var data = new
{
result = isByLatex ? booleanFormula.ToLaTeXString() : CheckLatex(booleanFormula.ToLaTeXString()),
isMonotone = booleanFunction.IsMonotone(),
isBalanced = booleanFunction.IsBalanced(),
isLinear = booleanFunction.IsLinear(),
isSelfAdjoint = booleanFunction.IsSelfAdjoint(),// Самосопряженная
isComplete = booleanFunction.IsComplete(),
isBasis = booleanFunction.IsBasis()
};
return data;
}
/// <summary>
/// Совершенная КНФ для булевой функции на заданном наборе переменных.
/// </summary>
/// <param name="function">Булева функция</param>
/// <param name="variables">Набор переменных, определяющий порядок и имена переменных</param>
/// <returns>Совершенная КНФ булевой функции</returns>
public static BooleanFormula PerfectCNF(BooleanFunction function, List<BooleanVariable> variables)
{
if (function.VariableCount > variables.Count)
throw new Exception("Недостаточно переменных в списке!");
BooleanFormula result;
//создать список элементарных конъюнкций
List<BooleanFormula> disjunctions = new List<BooleanFormula>();
int length = 1 << function.VariableCount;
for (int index = 0; index < length; index++)
//если значение на наборе равно 1 создаем эл. конъюнкцию
if (!function[index])
{
//отдельно последняя переменная (инициализация)
if ((index & 1) == 0)
result = variables[variables.Count - 1].ShallowClone();
else
result = new UnaryOperation(variables[variables.Count - 1].ShallowClone());
//определяем какие переменные с отрицанием, какие - без
for (int j = 1; j < function.VariableCount; j++)
if (((index >> j) & 1) == 0)
//(variableCount - j)-ая переменная из списка variables входит без отрицания
result = new BinaryOperation(BooleanOperations.OR, variables[variables.Count - j - 1].ShallowClone(), result);
else//с отрицанием
result = new BinaryOperation(BooleanOperations.OR, new UnaryOperation(variables[variables.Count - j - 1].ShallowClone()), result);
disjunctions.Add(result);
}
//если список пуст, добавить константу 1
if (disjunctions.Count == 0)
disjunctions.Add(new BooleanConstant(true));
//соединить связкой AND
result = disjunctions[disjunctions.Count - 1];
for (int i = disjunctions.Count - 2; i >= 0; i--)
result = new BinaryOperation(BooleanOperations.AND, disjunctions[i], result);
return result;
}
/// <summary>
/// Совершенная КНФ для заданной функции.
/// </summary>
/// <param name="function">Булева функция</param>
/// <returns>Совершенная КНФ булевой функции</returns>
public static BooleanFormula PerfectCNF(BooleanFunction function)
{
List<BooleanVariable> variables = new List<BooleanVariable>();
for (int i = 0; i < function.VariableCount; i++)
variables.Add(new BooleanVariable("x", i + 1));
return PerfectCNF(function, variables);
}
/// <summary>
/// Построение полинома Жегалкина для булевой функции.
/// </summary>
/// <param name="function">Булева функция</param>
/// <returns>Полином Жегалкина</returns>
public static BooleanFormula ZhegalkinPolynomial(BooleanFunction function)
{
return ZhegalkinPolynomial(BooleanFunction.ZhegalkinVector(function));
}
/// <summary>
/// Построение вектора коэффициентов полинома Жегалкина для булевой функции
/// </summary>
/// <param name="function">Входная булева функция</param>
/// <returns>Булевский вектор коэффициентов полинома Жегалкина</returns>
public static bool[] ZhegalkinVector(BooleanFunction function)
{
bool[] result = (bool[])function.vector.Clone();
ZhegalkinVector(result, 0, result.Length);
return(result);
}
/// <summary>
/// Построение полинома Жегалкина по формуле.
/// </summary>
/// <param name="formula">Исходная формула</param>
/// <returns>Полином Жегалкина</returns>
public static BooleanFormula ZhegalkinPolynomial(BooleanFormula formula)
{
return(ZhegalkinPolynomial(BooleanFunction.ZhegalkinVector(formula.RealizedFunction), formula.Variables));
}
/// <summary>
/// Построение полинома Жегалкина для булевой функции.
/// </summary>
/// <param name="function">Булева функция</param>
/// <returns>Полином Жегалкина</returns>
public static BooleanFormula ZhegalkinPolynomial(BooleanFunction function)
{
return(ZhegalkinPolynomial(BooleanFunction.ZhegalkinVector(function)));
}
// Генерируем и возвращаем изображение // Генерируется задача в зависимости от присланного номера
public string CheckBooleanFormulaInput(string formula, int operation)
{
formula = formula.Replace("{", "(!(");
formula = formula.Replace("}", "))");
formula = formula.Trim();
try
{
if (operation == 0)
{
List<BooleanVariable> variables = new List<BooleanVariable>();
BooleanFormula booleanFormula = BooleanFormulaParser.Parse(formula, variables);
return booleanFormula.ToLaTeXString();
} else if (operation == 1)
{
List<BooleanVariable> variables = new List<BooleanVariable>();
BooleanFormula booleanFormula = BooleanFormulaParser.Parse(formula, variables);
return BooleanFormulaService.CheckLatex(booleanFormula.ToLaTeXString());
} else if (operation == 2)
{
List<BooleanVariable> variables = new List<BooleanVariable>();
BooleanFormula booleanFormula = BooleanFormulaParser.Parse(formula, variables);
return BooleanFormulaService.CheckLatex(booleanFormula.GetZhegalkinPolynomial().ToLaTeXString());
}
else if (operation == 3)
{
List<BooleanVariable> variables = new List<BooleanVariable>();
BooleanFormula booleanFormula = BooleanFormulaParser.Parse(formula, variables);
return BooleanFormulaService.CheckLatex(BooleanFormula.PerfectCNF(booleanFormula).ToLaTeXString());
}else if (operation == 4)
{
List<BooleanVariable> variables = new List<BooleanVariable>();
BooleanFormula booleanFormula = BooleanFormulaParser.Parse(formula, variables);
return BooleanFormulaService.CheckLatex(BooleanFormula.PerfectDNF(booleanFormula).ToLaTeXString());
}
else if (operation == 5)
{
List<BooleanVariable> variables = new List<BooleanVariable>();
BooleanFunction booleanFunction = new BooleanFunction(1,1);
booleanFunction.SetNewBooleanFormula(BooleanFormulaParser.Parse(formula, variables));
return BooleanFormulaService.CheckLatex(booleanFunction.ToLaTeXBooleanTable());
}
else
{
return BooleanFormulaService.CheckLatex("Not_selected_operation");
}
}
catch (Exception e)
{
return BooleanFormulaService.CheckLatex("Error_in_formule!"); ;
}
}
/// <summary>
/// Построение вектора коэффициентов полинома Жегалкина для булевой функции
/// </summary>
/// <param name="function">Входная булева функция</param>
/// <returns>Булевский вектор коэффициентов полинома Жегалкина</returns>
public static bool[] ZhegalkinVector(BooleanFunction function)
{
bool[] result = (bool[])function.vector.Clone();
ZhegalkinVector(result, 0, result.Length);
return result;
}
