Создание полноценного исполнителя для упрощения создания конечных автоматов Мура и Мили, получающих на вход двоичное число.

• Полноценная реализация автоматов Мили и Мура
• Поддержка generic-типов (вход, выход)
• Гибкое API: добавление состояний и переходов через методы или конструктор
• Поддержка кортежей и готовых объектов при создании переходов
• Общие kwargs для всех функций (условий, выходов, процессоров)
• Условия остановки выполнения
• Подробная история выполнения шагов
• Валидация целостности автомата

from src.state_machines import MealyMachine

def zero_condition(input: str) -> bool:
  return input[-1] == "0"

def add_one(previous_output: str) -> str:
  return "1" + previous_output

def shift(input: str) -> str:
  return input[:-1]

machine = MealyMachine(
  transitions=[
    ("S0", "S0", zero_condition, add_one, shift),
  ],
  initial_state="S0",
  initial_output="",
  initial_input="100",
  stop_condition=lambda input: len(input) == 0,
)

machine.run_all()
result = machine.get_final_result()

from src.state_machines import MooreMachine

def zero_condition(input: str) -> bool:
  return input[-1] == "0"

def add_nothing(previous_output: str) -> str:
  return previous_output

def add_one(previous_output: str) -> str:
  return "1" + previous_output

def shift(input: str) -> str:
  return input[:-1]

machine = MooreMachine(
  states=[
    ("S0", add_nothing),
    ("S1", add_one),
  ],
  transitions=[
    ("S0", "S1", zero_condition, shift),
  ],
  initial_state="S0",
  initial_output="",
  initial_input="100",
  stop_condition=lambda input: len(input) == 0,
)

machine.run_all()
result = machine.get_final_result()

В папке examples/ находятся готовые примеры использования:

Запустить примеры можно так:

uv run -m examples.mealy_mul_three
uv run -m examples.moore_plus_three

В классической теории автоматов Мили и Мура выходное значение вычисляется на основе текущего состояния и входа (Мили) или только состояния (Мура). В данной реализации выходная функция также получает предыдущее выходное значение. Это сделано намеренно.

При обработке последовательности входных символов (например, битов числа) результат часто нужно накапливать. Проще всего передавать накопленный результат в следующую итерацию как аргумент выходной функции. Такой подход позволяет:

• Формировать единый выходной результат за всё время работы автомата
• Не хранить историю выходов внутри автомата
• Писать чистые выходные функции вида previous_output -> new_output

# Накопление результата через previous_output
def add_bit(previous_output: str) -> str:
  return previous_output + "1"  # добавляем бит в конец

# Альтернатива без previous_output: пришлось бы хранить результат где-то ещё

Если вам нужна классическая модель без зависимости от предыдущего выхода, просто игнорируйте этот аргумент в своей функции:

def my_output(previous_output: int) -> int:
  return 42  # всегда 42, независимо от previous_output

Фактически, previous_output — это аккумулятор, а выходная функция выполняет роль свёртки (fold). Это расширяет классическую модель, сохраняя при этом полную совместимость с ней (достаточно не использовать previous_output).

uv run pytest

• Реализовать новое API для автоматов Мура
• Улучшить GUI-редактор (добавить возможность редактирования переходов)
• Создать примеры использования для нового API
• Доработать GUI-редактор до состояния полноценного приложения

• Детерминированные конечные автоматы. — Текст : электронный // Викиконспекты кафедры компьютерных технологий Университета ИТМО : сайт

• Недетерминированные конечные автоматы. — Текст : электронный // Викиконспекты кафедры компьютерных технологий Университета ИТМО : сайт

• Автоматы Мура и Мили. — Текст : электронный // Викиконспекты кафедры компьютерных технологий Университета ИТМО : сайт