门 | GATE-CS-2017（套装2）|问题 5

本题目是 GATE-CS-2017（套装2）的第 5 题。这道问题要求实现一个门电路，该电路根据输入信号的情况给出输出信号。需要实现一个名为 Gate 的类，该类需要包括以下三个方法：

方法一：构造器

def __init__(self):
    pass

类 Gate 的构造器不需要接受任何参数，因此我们只需要填充 pass 即可。

方法二：输入两个布尔值

def input_signal(self, a: bool, b: bool):
    pass

input_signal 方法接受两个布尔值作为输入，并将其存储在 Gate 的实例变量中。这个方法将被多次调用，每次调用时会传入不同的布尔值。

方法三：返回一个布尔值

def output_signal(self) -> bool:
    pass

output_signal 方法应返回一个布尔值，其取值视输入信号的情况而定。这个方法只能被调用一次，总是在 input_signal 方法被调用后才能调用。

因此，我们的代码可以按如下方式实现：

class Gate:
    def __init__(self):
        self.a = None
        self.b = None

    def input_signal(self, a: bool, b: bool):
        self.a = a
        self.b = b

    def output_signal(self) -> bool:
        if self.a is None or self.b is None:
            raise Exception('Method output_signal cannot be called before input_signal is called')
        return self.a and not self.b

我们定义了 Gate 类，并将其初始化为两个实例变量 a 和 b，其均被设置为 None。在 input_signal 方法中，我们将输入的信号存储在这两个实例变量中。在 output_signal 方法中，我们检查了 a 和 b 是否已被设置。如果这两个变量尚未被初始化，我们就会抛出异常；否则，我们将根据定义的逻辑门进行计算，并将结果返回。

需要注意的是，在这里，我们将 a 与“非 b”进行了 AND 运算，并返回了结果。这对应了此题的要求。

这个类可以使用示例代码进行测试：

g = Gate()

# Testing with (a, b) = (False, False)
g.input_signal(False, False)
assert not g.output_signal()

# Testing with (a, b) = (False, True)
g.input_signal(False, True)
assert not g.output_signal()

# Testing with (a, b) = (True, False)
g.input_signal(True, False)
assert g.output_signal()

# Testing with (a, b) = (True, True)
g.input_signal(True, True)
assert not g.output_signal()

在上面的测试中，我们测试了 Gate 类的四种输入情况。由于在逻辑门 AND 中，仅当两个输入信号均为 True 时才返回 True，并且当存在一个或两个 False 时返回 False，因此结果与我们预期一致。