图灵机二进制计数器

Question

为了实践，我决定创建一个二进制计数器来模拟图灵机的方法。 具体来说，我打算从中模拟第一个示例：（ https://www.cl.cam.ac.uk/projects/raspberrypi/tutorials/turing-machine/four.html ）然后，我将进一步进行创建我的机器还有更多！

我对本示例的适应是，我希望有一个设定的数字可以累加，然后停止-而不是一次增加1。

我之所以使用开关盒，是因为我已经有一段时间没有使用它们了，更早的时候，我为if-else块使用了相同的（适应的）代码。

我目前遇到的问题是，我的计数器似乎没有超过“磁带”上的2个预付款。 下面显示它可能卡在某处。 我怀疑它在这里：

case 2:
    switch (symbol) {
        case ' ':
            s[i] = ' ';
            state = 0;
            i++;
            break; // here? 

如上例所示，将增量函数放在此类中并在while (c<8)调用该函数将其递增一会更明智吗？ 但是那不需要调用静态变量吗？ 以后，当我为机器创建更多操作时，会出现问题吗？

public class TuringMachineSimulations {

    private static void print(char[] s) {
        for (int i = 0; i < s.length; i++) {
            System.out.print(s[i] + "_");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {

        int n = 8; // number to count up to in binary 
        int c = 0; // counter
        int i = 0; // index counter within 'string'
        int state = 0; // state control
        char symbol = ' '; // what symbol is currently being read - starting is blank
        char[] s = new char[4]; // 4 bits needed to hold the integer "8" in binary

        while (c < 8) {
            switch (state) {
            case 0:
                switch (symbol) {
                case ' ':
                    s[i] = ' ';
                    state = 1;
                    i++;
                    break;
                case '0':
                    s[i] = '0';
                    state = 0;
                    i--;
                    break;
                case '1':
                    s[i] = '1';
                    state = 0;
                    i--;
                    break;
                default:
                    break;
                }
            case 1:
                switch (symbol) {
                case ' ':
                    s[i] = '1';
                    state = 2;
                    i--;
                    break;
                case '0':
                    s[i] = '1';
                    state = 2;
                    i++;
                    break;
                case '1':
                    s[i] = '0';
                    state = 1;
                    i++;
                    break;
                default:
                    break;
                }
            case 2:
                switch (symbol) {
                case ' ':
                    s[i] = ' ';
                    state = 0;
                    i++;
                    break;
                case '0':
                    s[i] = '0';
                    state = 1;
                    i--;
                    break;
                case '1':
                    s[i] = '1';
                    state = 1;
                    i--;
                    break;
                default:
                    break;
                }
            }
            symbol = s[i];
            print(s);
            c++;
        }
    }
}

PS我希望得到它，以便最低有效位是第一位。

Answer 1

在我看来，您似乎假设每个步骤都将涉及二进制数的增量。 您的“步骤”仅运行8次。 但是其中许多步骤根本不涉及更改“磁带”-在状态0和2中，“磁头”已移动，状态已更改，但磁带没有更改。

如果知道所需的's'的最终状态（大概是“ 1000”），那么最简单的方法是将while (c < 8)替换为while (!String.valueOf(s).equals("1000")) 。