使用BrainFuck进行逻辑运算

由于我之前写过一个《如何使用BrainF**k实现整数除法计算?》。最近想要升级一下除法,可以支持取余操作(由于整数的除法因为代码太长,当时没有加注释,草稿纸早就丢了,猛的一看也把我自己给看呆了.....根本看不懂,抽空在想回思整数除法的细节后再说除法取余算法吧...),在设计的过程中,发现需要用到逻辑运算,于是简单研究了一下,整理出来。

数字类型转换为布尔类型的实质:若数字不为0,则返回值为1,反之为0

起始指针、参数、返回值、最终指针与运算损耗:

  • 起始指针:
    • i0
  • 参数:
    • i0:存放第一个运算参数(i0 ∈ Z*)
  • 返回值:
    • i1:存放数字i0转换为布尔类型后的值(i1∈{0,1})
  • 运算损耗位:
    • i0、i1
  • 最终指针:
    • i1

思路:

若i0不为0,清空i0,转移到i1,递增1。反之直接输出i1(i1=0)。

代码:

  [[-]>+<]>

或运算

或运算的本质:参与运算的两个数据有任意一个为1,则输出结果为1。

起始指针、参数、返回值、最终指针与运算损耗:

  • 起始指针:
    • i0
  • 参数:
    • i0:存放第一个运算参数(i0∈{0,1})
    • i1:存放第二个运算参数(i1∈{0,1})
  • 返回值:
    • i1:存放i0与i1或运算后的结果(i1∈{0,1})
  • 运算损耗位:
    • i0、i1
  • 最终指针:
    • i1

思路:

或运算只有四种情况:

i0 = 0 , i1 = 1i0 = 1 , i1 = 0i0 = 0 , i1 = 0i0 = 1 , i1 = 1

如果i0为1,则清空i1后,将i1置为1

如果i0为0,则直接输出i1

代码:

 [->[-]+<]>

与运算

与运算的本质:只有参与运算的两个数字同时为1,输出的结果才能是1。

起始指针、参数、返回值、最终指针与运算损耗:

  • 起始指针:
    • i0
  • 参数:
    • i0:存放第一个运算参数(i0∈{0,1})
    • i1:存放第二个运算参数(i1∈{0,1})
  • 返回值:
    • i2:存放i0与i1与运算后的结果(i0∈{0,1})
  • 运算损耗位:
    • i0、i1、i2
  • 最终指针:
    • i2

思路:

在写BF实现带余数的除法过程中,发现了我写的与运算有问题,现已改正,直接CV别人的代码,等有空再研究,现在在忙着搞除法运算。

该算法原创博客地址:https://blog.csdn.net/nameofcsdn/article/details/110350025

代码:

[[->[->[-]+<]<]]>[-]>

非运算

与运算的本质:输入的一个参数中,取反即可。

起始指针、参数、返回值、最终指针与运算损耗:

  • 起始指针:
    • i0
  • 参数:
    • i0:存放第一个运算参数(i0∈{0,1})
  • 返回值:
    • i1:存放i0非运算后的结果(i1∈{0,1})
  • 运算损耗位:
    • i0、i1
  • 最终指针:
    • i1

思路:

既然要取反,可以在i1的位置标记为1

若i0为0,则不操作 ,直接移动到i1的位置返回

若i0为1,则进入循环,清空i0后,移动到i1,清空i1

代码:

 >+<[->-<]>

异或运算

异或运算的本质:输入的两个参数,只有他们两个相等返回值为1,反之为0

起始指针、参数、返回值、最终指针与运算损耗:

  • 起始指针:
    • i0
  • 参数:
    • i0:存放第一个运算参数(i0∈{0,1})
    • i1:存放第二个运算参数(i1∈{0,1})
  • 返回值:
    • i2:存放i0与i1异或算后的结果(i2∈{0,1})
  • 运算损耗位:
    • i0、i1、i2
  • 最终指针:
    • i2

思路:

首先在i2的位置上+1,作为标记

仍为四种情况:

  • i0 == 1 且 i1 == 1 : i1 == 1时会进入[>+<]判断,将i2的标志位+1,此时i2为2,作为i1 == 1 的记录,最终>-<<]对i2进行-1
    • 最终得到 i2 == 1。
  • i0 == 1 且 i1 == 0 : i1 == 0 时不会进入[>+<]判断,>-<<]无论怎么样,若i0 == 1,i2最终都要 -1
    • 最终得到 i2 == 0。
  • i0 == 0 且 i1 == 0 : 由于i0 == 0,所以前面的判断根本不会走,直接会跳到>[->-<]>,此时若i1 == 0,就直接输出一开始设置的i2 == 1
    • 最终得到 i2 == 1
  • i0 == 0 且 i1 == 1: 由于i0 == 0,所以前面的判断根本不会走,(所以此时i2 == 1,i0、i1仍为传进的参数)直接会跳到>[->-<]>,此时若i1 == 1,会进入[->-<],对i2进行-1
    • 最终得到 i2 == 0。

代码:

>>+<<[->[>+<]>-<<]>[->-<]>
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