合一算法最新版

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include<stack>
using namespace std; 
/*struct类的定义*/ 
struct transform 
{
string t_f1;
string t_f2; 
};
 
/*函数声明*/  
bool same(const string f1,const string f2) ;
transform dif(const string f1,const string f2);
string change(string f,transform q); 
string change2(string f,transform q); 
bool syncretism(const string f1,const string f2, vector<transform> & );
int legal(transform &);
bool var(const string s);
string varData(string s);
int panduan(string a);
int count(string f);
/*主函数*/ 
int main() 
{
system("color F0");    /*adjust the blackground color*/
cout<<"-------欢迎来到合一算法--------"<<endl; 
cout<<"-------请按照下面格式输入------"<<endl;
cout<<"-------命题：A，B，C，D，E，F--"<<endl;
cout<<"-------谓词：P，Q，R，S，T-----"<<endl;
cout<<"-------常量：a,b,c,d,e---------"<<endl;
cout<<"-------函数：f,g,h-------------"<<endl;
cout<<"-------变元：u,v,w,x,y,z-------"<<endl;
cout<<"请以字符串形式输入两个合法名词."<<endl;
/*以字符串形式输入两个谓词公式*/
string f1,f2;
cout<<"-------intput F1---------------"<<endl;
cin>>f1;
cout<<"-------intput F2---------------"<<endl;
cin>>f2;
cout<<"--------------------------------"<<endl;
cout<<"--------------------------------"<<endl;
int u=panduan(f1);
int v=panduan(f2);
if(u==2||v==2)
{
    cout<<"输入命题不合法"<<endl;     
    return 0;
}
if(u==1||v==1)
{
    cout<<"输入命题含有普通命题，无法合一";
    return 0;
}
cout<<f1<<"的参数个数为："<<count(f1)<<endl;
cout<<f1<<"的参数个数为："<<count(f1)<<endl; 
vector <transform> mgu;
if(syncretism(f1,f2,mgu))//存在最一般合一，并输出结果
{
cout<<"mgu={ ";
int i=0;
for(i=0;i<mgu.size()-1;i++) 
cout<<mgu[i].t_f1<<"/"<<mgu[i].t_f2<<", "; 
cout<<mgu[i].t_f1<<"/"<<mgu[i].t_f2<<" }"<<endl;
}
else //不存在最一般合一 
{
cout<<"不存在最一般合一"<<endl; 
} 
return 0; 
}
/*合一方法，判断是否可进行合一*/
bool syncretism (const string tf1,const string tf2,vector<transform> &mgu) 
{ 
string  f1=tf1, f2=tf2; 
while(!same(f1,f2))//f1与f2中的符号不完全相同时才进入while循环
{ 
transform t=dif(f1,f2);//得到f1和f2的一个差异集，并把它赋给t
int flag=legal(t); 
if(flag==0)
return false; 
else
{
mgu.push_back(t);
f1=change(f1,mgu.back()); 
f2=change(f2,mgu.back()); 
cout<<"合一过程："<<endl;
cout<<"f1:"<<f1<<endl;
cout<<"f2:"<<f2<<endl; 
if(same(f1,f2)) break;//f1和f2相同时就停止循环 
} 
} 
return true;
} 

/*判断两个谓词f1和f2是否相同*/
bool same(const string f1, const string f2)  
{
if(f1.length()==f2.length()) 
{
int i=0;
while(i<f1.length()&&f1.at(i)==f2.at(i))
i++;
if(i==f1.length())
return true;
else 
return false; 
}
else 
return false; 
}

/*求解f1和f2的差异集 */
transform dif(const string f1,const string f2)
{
int i=0;
transform t;
while(f1.at(i)==f2.at(i))//第i个相等时就转向比较i+1，直到遇到不相等时就跳出while循环
i++;
int j1=i; 
while(j1<f1.length()-1&&f1.at(j1)!=',')//从不相等的部分开始，直到遇到‘，’或到达结尾时跳出while循环
j1++;
if(j1-i==0) return t;//说明无差集  
t.t_f1=f1.substr(i,j1-i);//将f1中的不相同的项截取出来放入变量t.t_f1中 
int j2=i;
while(j2<f2.length()-1&&f2.at(j2)!=',') 
j2++;
if(j2-i==0) return t;//无差集 
t.t_f2=f2.substr(i,j2-i);//将f2中的不相同的项截取出来放入变量t.t_f2中
while(t.t_f1[j1-i-1]==t.t_f2[j2-i-1])//去除相同的部分
{
t.t_f1.erase(j1-1-i);
t.t_f2.erase(j2-i-1); 
j1--;
j2--;
} 
return t;
}

/*判断置换t是否合法*/ 
int legal(transform &t) 
{
if(t.t_f1.length()==0||t.t_f2.length()==0)
return 0;
if(var(t.t_f2)) 
{
if(var(t.t_f1)&&(varData(t.t_f1)==varData(t.t_f2)))//不能代换合一 
return 0;
else
return 2; 
} 
if(!var(t.t_f1))//若t_f1和t_f2都不是变量，也不能合一 
return 0;
string temp;
temp=t.t_f1;
t.t_f1=t.t_f2; 
t.t_f2=temp;//在t_f1是变量而t_f2不是变量的情况下，交换t_f1和t_f2
return 1;
}
 
/*剥去外层括号*/
string varData(string s)
{
if(s.length()==1||s.length()==0) 
return s; 
if(s.length()>1)
{ 
int i=0; 
while(i<s.length()&&s.at(i)!='(')
i++; 
int j=i;
while(j<s.length()&&s.at(j)!=')')
j++;
string ss=s.substr(i+1,j-i-1);
return varData(ss); 
} 
else 
return false;  
}
 
bool var(const string s)
{ 
if(s.length()==0) return false; 
if(s.length()==1&&s[0]>='A'&&s[0]<='Z') 
return false;
if(s.length()>1) 
{ 
int i=0;
while(i<s.length()&&s.at(i)!='(')//略过不是'('的字符
i++; 
int j=i;
while(j<s.length()&&s.at(j)!=')')//略过')'前的字符
j++; 
string ss=s.substr(i+1,j-i-1);//取出'('和')'之间的串 
return var(ss);//递归调用var
}
else
{ 
return true;
} 
}
 
/*该函数查找t_f2在f中的位置并用t_f1替代f中相应的t_f2*/
string change(string f,transform q)
{
int i=f.find(q.t_f2);
while(i<f.length())
{ 
i=f.find(q.t_f2); 
if(i<f.length())
f=f.replace(i,q.t_f2.length(),q.t_f1); 
}
return f; 
}

/*判断输入字符串是否合法*/ 
int panduan(string a)
{   
    stack<char> s;
    stack<int> b;
    int flag=0;
    if(a[0]=='P'||a[0]=='Q'||a[0]=='R'||a[0]=='S'||a[0]=='T')
    cout<<a<<"命题为谓词命题"<<endl;
    else 
    {
    if(a[0]=='A'||a[0]=='B'||a[0]=='C'||a[0]=='D'||a[0]=='E'||a[0]=='F')
    {
    cout<<a<<"命题为普通命题。"<<endl;
    return 1;
    }
    else
    {
        cout<<a<<"命题为不合法命题"<<endl;
        return 2; 
    } 
    }
     
    for(int i=1;i<a.length();i++)
    {
        if(a[i]!='('&&a[i]!=')')
        continue;
        if(a[i]=='(')
        {
            s.push('(');
            b.push(i);
        }
        if(a[i]==')')
        {
            if(s.empty())
            {
            flag=1;
            break;
            }
            else
            {
                s.pop();
                int w=b.top();
                if(w==1)
                {
                    b.pop();
                }
                else
                {
                    if(a[w-1]!='f'&&a[w-1]!='g'&&a[w-1]!='h')
                    flag=1;
                    b.pop(); 
                }
            }
        }
    }  
    if(!s.empty())
    flag=1;
    for(int i=0;i<a.length();i++)
    {
        if(a[i]=='('||a[i]==')'||a[i]==','||a[i]=='P'||a[i]!='Q'||a[i]!='R'||a[i]=='S'||a[i]=='T'||a[i]=='f'||a[i]=='g'||a[i]=='h'||a[i]=='a'||a[i]=='b'||a[i]=='c'||a[i]=='d'||a[i]=='e')
        continue;
        else
        {
                if(a[i]=='x'||a[i]=='y'||a[i]=='z'||a[i]=='u'||a[i]=='v'||a[i]=='w')
                {
                }
                else
                {
                flag=1;
                break; 
                }
       }
    }
    if(flag==0)
    { 
    cout<<"并且"<<a<<"命题合法。"<<endl;
    return 0;
    } 
    else
    { 
    cout<<"但是"<<a<<"谓词命题为不合法命题。"<<endl;
    return 2;
    } 
}

/*计算参数个数*/
int count(string f)
{
    int count=1;;
    for(int i=0;i<f.length();i++)
    {
        if(f[i]==',')
        count++;
    }
    return count;
}