门| GATE-CS-2003 |问题 27

该问题要求实现一个程序，用于模拟门电路。其中门电路由与门和或门两种类型组成，输入为1或0，输出也为1或0。用户可以通过将这些门连接在一起来实现更复杂的电路。

实现代码

以下代码实现了与门和或门两种类型的门电路，并提供了基本的连接方法。

class Gate:
    def __init__(self):
        self.output = None
        self.inputs = []

    def get_output(self):
        raise NotImplementedError()

    def add_input(self, gate):
        self.inputs.append(gate)


class AndGate(Gate):
    def get_output(self):
        outputs = [gate.get_output() for gate in self.inputs]
        if None in outputs:
            self.output = None
            return None

        self.output = all(outputs)
        return self.output


class OrGate(Gate):
    def get_output(self):
        outputs = [gate.get_output() for gate in self.inputs]
        if None in outputs:
            self.output = None
            return None

        self.output = any(outputs)
        return self.output

class InputGate(Gate):
    def __init__(self, value):
        super().__init__()
        self.value = value

    def get_output(self):
        return self.value

class OutputGate(Gate):
    def __init__(self, input_gate):
        super().__init__()
        self.add_input(input_gate)

    def get_output(self):
        return self.inputs[0].get_output()

使用方法

可以使用以下代码来创建一个具有两个输入的与门，并测试其输出：

# 创建两个输入门和一个输出门
input_1 = InputGate(1)
input_2 = InputGate(0)
and_gate = AndGate()
output_gate = OutputGate(and_gate)

# 连接输入门和与门
and_gate.add_input(input_1)
and_gate.add_input(input_2)

# 测试输出门
assert output_gate.get_output() == 0

可以将多个门连接在一起以实现更复杂的电路。例如，以下代码创建了一个具有两个输入的或门，并将其输出连接到一个具有两个输入的与门：

# 创建输入门和两个中间门和一个输出门
input_1 = InputGate(1)
input_2 = InputGate(0)
or_gate = OrGate()
and_gate = AndGate()
output_gate = OutputGate(and_gate)

# 连接输入门和中间门
or_gate.add_input(input_1)
or_gate.add_input(input_2)

# 连接中间门和输出门
and_gate.add_input(or_gate)
and_gate.add_input(input_1)

# 测试输出门
assert output_gate.get_output() == 1

总结

通过这个简单的代码示例，您现在应该已经对门电路的实现有一个基本的了解。您可以使用这些基本构件来构建更复杂的电路，以便满足您的需求。