门| Sudo GATE 2020 Mock III（2019 年 1 月 24 日）|第 36 题

这是一道关于门的编程题。在计算机科学中，门是一种逻辑电路，它接收输入并产生输出。一个门可以是与门、或门、非门或异或门等。

问题描述

我们需要实现一个门的类，其中包含输入和输出两个端口。门有两种状态：开和关。门可以被打开或关闭。当门开启时，门的输入端口接受信息，门的输出端口输出相关信息。

门有两种类型：与门和或门。与门的输出确定两个输入端口都为真时，或门的输出确定至少一个输入为真。门的状态可以设置为打开或关闭。

门类的实现需要包括以下内容：

输入端口

输入端口是门的重要部件。门可以有任意数量的输入端口。在每个门的输入端口，可以输入一个 bool 类型的值。

输出端口

门的输出端口表示门的电路状态。一个门对应一个输出端口。输出端口是 bool 类型的值。如果门处于打开状态，那么门的输出端口将根据门的类型和输入端口的状态计算而来。

打开/关闭门

可以通过调用门的 open() 和 close() 方法来打开或关闭门。如果门处于打开状态，那么门将引起任何相应的输出变化。如果门关闭，门将不会对输入参数做出任何响应。

解题思路

为了实现门的逻辑，我们需要在门类中添加与门和或门两种类型的门。由于门可以有多个输入端口，我们可以使用 vector 来存储输入端口的状态。类的具体实现如下：

#include <vector>

class Gate {
public:
    bool isOpen;
    std::vector<bool> inputs;
    bool output;

    void open() { isOpen = true; }
    void close() { isOpen = false; }

    virtual bool process() = 0;
};

class AndGate : public Gate {
public:
    AndGate(std::vector<bool> inputs) {
        this->inputs = inputs;
        output = process();
    }

    bool process() {
        for (auto i : inputs) {
            if (i == false) return false;
        }
        return true;
    }
};

class OrGate : public Gate {
public:
    OrGate(std::vector<bool> inputs) {
        this->inputs = inputs;
        output = process();
    }

    bool process() {
        for (auto i : inputs) {
            if (i == true) return true;
        }
        return false;
    }
};

我们首先创建了一个 Gate 类，其中包括 isOpen，inputs 和 output 三个成员变量。isOpen 表示门是否打开，inputs 存储了门的输入状态，output 存储了门的输出状态。我们还为 Gate 类创建了一个纯虚函数 process()，表示门的处理函数。由于 AndGate 和 OrGate 都继承于 Gate 类，因此它们都拥有 Gate 类的这些公共成员和方法。

在 AndGate 和 OrGate 类中，我们继承了 Gate 类，并实现了 process() 函数。在 AndGate 中，我们遍历所有输入，如果有一个为 false，直接返回 false，否则返回 true。在 OrGate 中，我们遍历所有输入，如果有一个为 true，直接返回 true，否则返回 false。

我们还可以为门实现其他逻辑门。例如，我们可以通过实现 NotGate 实现非门。

结论

在本篇文章中，我们讨论了关于逻辑门的问题。我们实现了一个 Gate 类，并使用 AndGate 和 OrGate 子类实现了与门和或门的逻辑。我们还可以通过继承 Gate 类来实现其他逻辑门。