2.02 Частично заполненный фрагмент таблицы

Решение программой с помощью циклов:

Напишем программу, которая проверяет все возможные комбинации значений переменных x, y, z, w (0 или 1) и выводит только те наборы, при которых заданное логическое выражение истинно. Используя вложенные циклы, код последовательно перебирает 16 вариантов, вычисляя для каждого результат выражения, и выводит на экран подходящие комбинации.

# Выводим заголовок для наглядности (значения переменных)
print("x y z w")
# Возможные значения переменных: 0 (False) или 1 (True)
a = (0, 1)

# Перебираем все возможные комбинации x, y, z, w
for x in a:
    for y in a:
        for z in a:
            for w in a:
                # Проверяем, что логическое выражение с текущим набором переменных дает истину
                if ((not(w)) and (not(z == y)) and (x or y)) == True:
                    # Если условие выполнено, выводим текущую комбинацию
                    print(x, y, z, w)

Решение программой с помощью itertools:

Перебор комбинаций x, y, z, w можно также организовать с помощью функции product из модуля itertools. Она генерирует все 16 вариантов комбинаций, а затем вычисляет значение выражения для каждого случая и выводит на экран подходящие комбинации.

# Импортируем функцию для декартова произведения
from itertools import product

# Выводим заголовок таблицы
print("x y z w")
# Генерируем все возможные комбинации из 0 и 1 длины 4 (для x,y,z,w)
for x, y, z, w in product([0, 1], repeat = 4):
    # Проверяем, что логическое выражение с текущим набором переменных дает истину
    if ((not(w)) and (not(z == y)) and (x or y)) == True:
        # Выводим подходящую комбинацию
        print(x, y, z, w)

Результат работы программы:

Выводим таблицу с помощью данного кода. Порядок букв указан внутри функции print. Далее сравниваем таблицы. Последний столбик единственный, где может получиться 3 нуля, поэтому ставим в пустую клетку 0 и обозначаем столбик буквой w. Первый столбик единственный, где может получиться два нуля, поэтому ставим 0 в пустую клетку и обозначаем столбик буквой z.

В остальных столбиках тоже ставим нули, т.к. столбика чисто из единиц у нас быть не должно. Как различить оставшиеся два столбика? Обратим внимание на строку с единственной единицей. Одна из оставшихся букв содержит в себе эту единицу, другая — нет. Поэтому второй столбик это y, а третий это x.

Решение программой с помощью автоподбора:

Данное решение использует метод перебора, чтобы найти соответствие между логическими переменными (w, x, y, z) и столбцами таблицы истинности.

Сначала формируются строки, которые входят в таблицу истинности функции. Часть из них могут быть зафиксированы полностью, оставшиеся содержат переменные a, b, c, d и т.д., значения которых перебираются.

Далее для каждой из строк таблицы производится перебор всех возможных перестановок имён переменных (’wxyz’). Для каждой перестановки переменные из кортежей подставляются в логическую функцию f, и проверяется, выполняется ли она для всех строк таблицы.

Если для всех строк результат функции равен 1 (истина) или 0 (ложь) в зависимости от условия, то найдено корректное соответствие между переменными и позициями в строках таблицы.

Таким образом, программа перебирает все возможные варианты соответствия переменных и их значений, проверяя, при каких перестановках w, x, y, z логическая функция будет истинной или ложной для каждой строки.

# Импортируем необходимые функции для перебора значений и перестановок
from itertools import *


# Определяем логическую функцию f
def f(w, x, y, z):
    return (not (w)) and (not (z == y)) and (x or y)


# Перебираем все возможные значения переменных для таблицы из 0 и 1
for i in product([0, 1], repeat=4):
    a, b, c, d = i

    # Формируем таблицу из строк из условия
    tb = [(1, a, 1, b), (0, 1, c, 0), (d, 1, 1, 0)]

    # Проверяем, что все строки различны
    if len(set(tb)) == 3:
        # Перебираем все возможные перестановки имён переменных: ’w’, ’x’, ’y’, ’z’
        for j in permutations(list(’wxyz’)):
            # Для каждой строки в таблице создаём словарь, сопоставляющий переменные
            # и значения из строки в порядке текущей перестановки.
            # Проверяем выполнение функции f для каждой строки таблицы.
            t = [f(**dict(zip(j, k))) for k in tb]

            # Если для всех строк функция возвращает True (1), выводим соответствие переменных
            if t == [1, 1, 1]:
                print(j)