localc 1.2.4

A simple logic calculator

Localc (Logic Calculator)

介绍

一个简单的逻辑计算器。能进行逻辑表达式（即命题Proposition）的求解运算。

安装方法

本项目已上传至PYPI，直接利用pip（Python的包管理器即可安装）。

只需在控制台输入如下命令：

pip install localc

即可安装最新版本的localc。

文档

快速开始

localc是一个小巧的逻辑计算器，使用起来非常简单。

安装完成后，直接在控制台使用：

python -m localc

即可打开下面的用户界面：

Localc (Logic Calculator), Version 1.2.3
In [1]:

你可以直接使用以下构造函数：

Proposition("true and false")

这样会生成一个命题实例，其中的字符串描述了这个命题。你可以计算这个命题的值，只需要使用：

p = Proposition("true and false")
print(p.calc())

或者更简便地，利用命题对象的value属性：

print(Proposition("true and false").value)

得到的结果均为False，当然，这是因为“真 与 假”这个命题的结果为假

更特别地，你可以使用变量名来表示子命题，如：

p = Proposition("x and not y or z")

其中的x，y，z都是变量名，表示了一个子命题。注意，此时计算命题p的值，会引发异常。因为其子命题x，y，z的值均未确定。

不过，你却可以打印出基于这三个变量的真值表，只需要使用命题对象的table属性：

p = Proposition("x and not y or z")
print(p.table)

你就会得到如下输出：

+-------+-------+-------+-------+----------+----------------+
|  [x]  |  [y]  |  [z]  |  ¬[y] | [x]∧¬[y] | [x]∧¬[y] ∨ [z] |
+-------+-------+-------+-------+----------+----------------+
| False | False | False |  True |  False   |     False      |
| False | False |  True |  True |  False   |      True      |
| False |  True | False | False |  False   |     False      |
| False |  True |  True | False |  False   |      True      |
|  True | False | False |  True |   True   |      True      |
|  True | False |  True |  True |   True   |      True      |
|  True |  True | False | False |  False   |     False      |
|  True |  True |  True | False |  False   |      True      |
+-------+-------+-------+-------+----------+----------------+

这展示了真值表以及原命题的计算过程。

另外，你还可以指定一个变量的值。只需要使用variable:value的语法。

例如，在上例中，将z变量的值赋值为true，其余均不变，则使用：

p = Proposition("x and not y or z:true")
print(p.table)

则会得到z列恒为True的真值表

+-------+-------+------+-------+----------+----------------+
|  [x]  |  [y]  | [z]  |  ¬[y] | [x]∧¬[y] | [x]∧¬[y] ∨ [z] |
+-------+-------+------+-------+----------+----------------+
| False | False | True |  True |  False   |      True      |
| False |  True | True | False |  False   |      True      |
|  True | False | True |  True |   True   |      True      |
|  True |  True | True | False |  False   |      True      |
+-------+-------+------+-------+----------+----------------+

最后，直接打印命题，可以得到用于计算该命题的树状结构。例如：

p = Proposition("(true and x) and not y or z:true")
print(p)

会得到以下树状结构：

OR
├─── AND
│    ├─── GROUP
│    │    └─── AND
│    │         ├─── True
│    │         └─── [ x ]
│    └─── NOT
│         └─── [ y ]
└─── [ z -> True ]

更多

命名空间与项目结构

想要使用localc，就必须导入localc包。

localc包中包含了如下组件：

• node，包含了用于存储抽象语法树的数据结构
• operators，用于操作符英语与数学表示的相互转换
• parser，利用token流，构建抽象语法树
• proposition，主用户接口
• scanner，任务是生成token流

我并不建议你使用除了proposition以外的其他包，除非你知道自己在做什么。对于大多数用户而言，你只需要在Python代码文件的头部加上：

from localc import Proposition

命题

使用localc计算器的核心是命题。

命题是这样的字符串，它包含了：

• 逻辑运算符
• 表示子命题的变量名
• 用于修改运算符优先级顺序的圆括号

逻辑运算符

为了方便输入，逻辑运算符都是用英文单词表示的。目前可用的逻辑运算符（按照优先级从低到高排列）有：

优先级	运算符	描述
1	iff	当且仅当（If and Only If）
2	if	每当（If）
3	oif	仅当（Only If）
4	xor	异或
5	or	逻辑或
6	and	逻辑与
7	not	逻辑非
8	(some_expression)	分组

变量名

变量名是用于表示子命题的单词，它可以包含任意的数字，字母，特殊符号，且遵循特定的规则。其规则是：

• 变量名不能以左圆括号(开头
• 变量名不能以右圆括号)结尾
• 变量名不能含有冒号:

例如，下面的变量名都是合法的：

p、a_proposition、!%@#&$^(

以下变量名则是非法的，因为他们违反了上面的规则：

(left、right)、abc:def

变量名赋值

通过variable:value的语法，可以给子命题赋值。其中value可以是：

• true，表示该子命题为真
• false，表示该子命题为假

展示命题

新建Proposition命题对象后，可以直接打印该命题对象：

print(Proposition("true and false"))

会生成该命题对应的树状结构：

AND
├─── True
└─── False

注意，该树状结构可以任意复杂，如：

p = Proposition("true and x:true or (y:false and not z)")
print(p)

会得到：

OR
├─── AND
│    ├─── True
│    └─── [ x -> True ]
└─── GROUP
     └─── AND
          ├─── [ y -> False ]
          └─── NOT
               └─── [ z ]

或者，使用内置的repr函数，获得可用于重建该命题的字符串（只需再利用eval）函数：

p = Proposition("true and false")
print(repr(p))

最后输出可直接用于eval函数的字符串：

Proposition("true and false")

生成真值表

直接打印命题的table属性，就可以得到该命题对应的真值表，如：

p = Proposition("w and x and (y or not z)")
print(p.table)

将生成：

+-------+-------+-------+-------+-------+---------+------------+--------------+----------------------+
|  [w]  |  [x]  |  [y]  |  [z]  |  ¬[z] | [w]∧[x] | [y] ∨ ¬[z] | ([y] ∨ ¬[z]) | [w]∧[x]∧([y] ∨ ¬[z]) |
+-------+-------+-------+-------+-------+---------+------------+--------------+----------------------+
| False | False | False | False |  True |  False  |    True    |     True     |        False         |
| False | False | False |  True | False |  False  |   False    |    False     |        False         |
| False | False |  True | False |  True |  False  |    True    |     True     |        False         |
| False | False |  True |  True | False |  False  |    True    |     True     |        False         |
| False |  True | False | False |  True |  False  |    True    |     True     |        False         |
| False |  True | False |  True | False |  False  |   False    |    False     |        False         |
| False |  True |  True | False |  True |  False  |    True    |     True     |        False         |
| False |  True |  True |  True | False |  False  |    True    |     True     |        False         |
|  True | False | False | False |  True |  False  |    True    |     True     |        False         |
|  True | False | False |  True | False |  False  |   False    |    False     |        False         |
|  True | False |  True | False |  True |  False  |    True    |     True     |        False         |
|  True | False |  True |  True | False |  False  |    True    |     True     |        False         |
|  True |  True | False | False |  True |   True  |    True    |     True     |         True         |
|  True |  True | False |  True | False |   True  |   False    |    False     |        False         |
|  True |  True |  True | False |  True |   True  |    True    |     True     |         True         |
|  True |  True |  True |  True | False |   True  |    True    |     True     |         True         |
+-------+-------+-------+-------+-------+---------+------------+--------------+----------------------+

计算命题

命题的值存储在Proposition对象的value属性中。

若该命题中所有子命题都有值，或没有其他子命题，则该命题可以计算。若该命题可以计算，则命题的值已经在创建该命题的时候提前算出；若该命题不能计算，则value属性的值为None。

特别地，如果你需要重算命题的值，可使用calc方法。调用calc方法后，value属性也会相应更新。

例如：

p = Proposition("true and not false")
print(p.calc())

你将得到：

True

修改命题

修改命题是指，改变命题中的标识符对应的值。当然，最简单的方法是新建一个全新的命题，并在命题描述语句中给这些命题的标识符赋值。否则，你可能需要以下知识：

为了得到命题中标识符节点的引用，你可以使用identifiers属性（一个记录了所有标识符对象引用的列表），或unspecified 属性（一个记录了所有未赋值标识符引用的列表），并修改这些节点的value属性。

另外，标识符的name属性记录了该标识符的名称。这在赋值的时候很有用。

最后，当你通过这种方式修改命题后，请务必调用命题对象的init方法：

p = Proposition("a and b and not c")
print("Original proposition:")
print(p, '\n')

print("Modifying proposition...")
values = {"a": True, "b": True, "c": False}
for identifier in p.identifiers:
    identifier.value = values[identifier.name]
p.init()

print("After modifying:")
print(p)
print("With a value of {}".format(p.value))

你会得到：

Original proposition:
AND
├─── AND
│    ├─── [ a ]
│    └─── [ b ]
└─── NOT
     └─── [ c ]

Modifying proposition...
After modifying:
AND
├─── AND
│    ├─── [ a -> True ]
│    └─── [ b -> True ]
└─── NOT
     └─── [ c -> False ]
With a value of True

其他

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