ccj2.cpp

该系统实现粗糙集合中的分辨矩阵与分辨函数的约简方法

#include <string>
#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
const int H=15;//定义二维数组，用于存放决策表S
const int L=15;

void main()
{
	int row=0,len=0;//用于存放读入文件中数据的行数和列数
	int hang,lie,i;
	char chr;
	string juecebiao[H][L];//定义一个二维的决策表S
	string juecebiao_bak[H][L];//定义一个二维的决策表S备份
	string str,core,fbfun="";//fbfun用于存放分辨函数,core为核
	void fenbian(int hs,string table[][L],int hsh,int lsh,string &fun);//申明分辨函数
	void yuejian(int m,string core,string &fun);//申明约简函数
	void delrongyu(string &fun);//申明消除冗余函数
	void yuejiantable(string strs,string juece[][L],string juecetable[][L],int lieshu,int hangshu);
	//申明构建约简后的表S'，并推导出规则式
	ifstream infile("juece.txt");//打开输入文本文件
	ifstream infile2("juece.txt");
	infile>>noskipws;//不忽略空白，把每行最后那个'\n'也读进来
	if(!infile)//文件打开出错检查
	{
		cout<<"open file error!"<<endl;
		exit(0);//出错退出
	}
    while(infile>>chr)
		//将输入文件读入到决策表S中，判断该表的行数和列数
		//文件中每列数据以逗号分隔开
	{
		switch(chr)
		{
		case '\n'://判断读入字符是否为换行符
			++row;//是换行符则行数＋1
			len=0;//是换行符则列数清零
			break;
		case ','://判断读入字符是否为逗号
			++len;//则列数＋1
			break;
		default:;
		}
	}//判断完毕
	infile.close();//关闭文本文件
	row++;len++;//row,len中保存的值为从外部文件导入的决策表的行数和列数
	if(!infile2)//文件打开出错检查
	{
		cout<<"open file error!"<<endl;
		exit(0);//出错退出
	}
	hang=0;lie=0;//行、列赋值为1。0行、0列存储其他值用
	while(hang<row)//循环比较，以行数作为限制
	{	
		while(lie<len-1)
		{
			getline(infile2,str,',');//以逗号为分隔对象，进行数据读入
			juecebiao[hang][lie]=str;//将逗号前的数据保存到相应的字符串数组中
			lie++;//保存好数据后列数＋1
		}
		getline(infile2,str,'\n');//将回车符作为对象进行数据输入，以判断一行是否结束
		juecebiao[hang][lie]=str;//将回车符前面的数据读入到相应的字符串数组中
		lie=0;//列数赋值为1，准备下一行的判断
		hang++;//行数＋1
	}
	infile2.close();
	for(hang=0;hang<row;hang++)//由于决策表S后面有变动，所以先予以保存在juecebiao_bak中
		for(lie=0;lie<len;lie++)
			juecebiao_bak[hang][lie]=juecebiao[hang][lie];
	cout<<"引入的决策表为:\n";
	cout<<"-------------------------------------------------------------------------------\n";
	for (lie=0;lie<len;lie++)
		cout<<juecebiao[0][lie]<<"\t";
	cout<<"\n-------------------------------------------------------------------------------\n";
	for (hang=1;hang<row;hang++)
	{
		for (lie=0;lie<len;lie++)
			cout<<juecebiao[hang][lie]<<"\t";
		cout<<"\n";
	}
	cout<<"-------------------------------------------------------------------------------\n\n";
	juecebiao[0][0]="U";//为方便运算，将属性列的值改变成a,b,c……等简单字母表示
	chr='a';
	for(i=1;i<len;i++)
	{
		juecebiao[0][i]=chr;
		chr+=1;
	}
	chr='1';
	for(i=1;i<row;i++)
	{
		juecebiao[i][0]="U";
		juecebiao[i][0]+=chr;
		chr+=1;
	}
	cout<<"生成的分辨矩阵为：\n-------------------------------------------------------------------------------\n ";
	for (lie=1;lie<row;lie++)
	{
		cout<<"\t"<<juecebiao[lie][0];
	}
	cout<<"\n-------------------------------------------------------------------------------\n";
	for (hang=1;hang<row;hang++)
	{
		cout<<juecebiao[hang][0];
		fenbian(hang,juecebiao,row,len,fbfun);//调用分辨矩阵函数，显示构造分辨矩阵的一行元素
		cout<<"\n";
	}
	cout<<"-------------------------------------------------------------------------------\n";
	cout<<"\n对应的分辨函数为：\n";
	cout<<"△="<<fbfun<<endl;//输出显示分辨函数P
	for(lie=0;lie<fbfun.length();lie++)//寻找单独的一个元素，此元素为核。
		//也可以先求约简，再求约简的交集，其元素也为核
	{
		if(fbfun[lie]!=')')//先寻找右括号
			continue;
		if(fbfun[lie-2]=='(')//判断右括号前二个元素是否为左括号，是则表示两括号间只有一个元素
			core+=fbfun[lie-1];//把此元素存放到core中保存
	}//求核完毕		
	for(i=0;i<core.length();i++)//将核元素依次传个约简函数，依次进行约简
		yuejian(i,core,fbfun);//调用约简函数，将核元素、分辨函数作为参数传递过去得到约简后的函数
	delrongyu(fbfun);//调用消除冗余函数，将上步得到的函数消去冗余值
	cout<<"="<<fbfun;
	cout<<"\n\n所以该表达式的约简为：";
	str="";
	for(i=0;i<fbfun.length();i++)//显示根据分辨函数运算得来的几个约简
	{
		while(fbfun[i]>='A'&&fbfun[i]<='z'&&i<fbfun.length())
		{			
			str+=fbfun[i];
			i++;
			continue;
		}
		str="{"+str+"} ";
		i++;
		cout<<str;
		str="";
	}
	cout<<endl;
	cout<<"\n约简的核为："<<core<<"\n";
	for(i=0;i<len;i++)
		juecebiao[i][0]=juecebiao[0][i];//将决策表S的属性列存放到表S的0列，以备后用
	i=0;
	while(i<=fbfun.length())//将计算后得到的最终分辨函数，依次取其中的析取项，传入约简函数
		//为和决策属性一起，求出规则
	{		
		if(fbfun[i]>='A'&&fbfun[i]<='z')
		{			
			str+=fbfun[i];
			i++;
			continue;
		}
		else
		{
			yuejiantable(str,juecebiao,juecebiao_bak,len,row);//取析取式中每组元素，调用构造约简表函数
			str="";
			i+=2;//跳过析取符号
			continue;
		}
	}
	cout<<"-------------------------------------------------------------------------------\n";
	cout<<"规则式已输出到文本文件result.txt中\n\n";
}

void fenbian(int hs,string table[][L],int hsh,int lsh,string &fun)
//定义分辨矩阵，并输出显示分辨函数
{
	int m,flag,hangs;//flag是判断是否有左括号的标志位
	string str;
	for(m=1;m<=hs;m++)//分辨矩阵是对称矩阵，本程序显示上三角部分，下三角部分以制表符跳过
		cout<<"\t";
	cout<<"\t";//a∈C:f(xi,a)＝f(xj,a)时a＝Ф。所以对角线上的元素为空，以制表符跳过
	hangs=hs+1;//比较(xi,a)与(xj,b)，i<j<n
	//从该行开始与其下方各行元素比较，上方元素因为对称性不用再作比较。所以hangs初始化为hs+1
	while(hangs<hsh)
	{
		flag=0;//初始化标志位，0为无，1为有
		str="";//将接收缓冲区清空，以便下面程序能够分辨出每组元素是否为空。为空则不输出显示括号
		for(m=1;m<lsh-1;m++)//此时m为属性列计数，不用比较决策属性
		{
			if((table[hs][m]==table[hangs][m])||(table[hs][lsh-1]==table[hangs][lsh-1]))
				continue;////a∈C:f(xi,a)≠f(xj,a) 当f(xi,D)≠f(xj,D)时,否则为空
			str=table[0][m];//将该列属性元素存入str中
			cout<<str;
			if(str!=""&&flag==0)//当缓冲区里有接收到的属性值，并且已经有左括号了，则执行
			{
				if(fun[fun.length()-1]==')')//在准备输出显示左括号前先判断前一个字符是否为右括号
					fun+="∧";//是有括号，则输出显示合取符号
				fun+="(";//将左括号添加到分辨函数中
				flag=1;//当输出显示左括号时，将flag标志位置1，表示已有左括号了
			}
			if(fun[fun.length()-1]!='(')//若前面一个字符不是左括号，则一定是属性值，则输出显示析取符号
				fun+="∨";
			fun+=str;//将得到的属性值添加到分辨函数中
		}
		hangs++;//行数＋1，进行下一行的比较
		if(flag==1)//判断是否有坐括号
			fun+=")";//有左括号则将右括号添加到分辨函数中
		cout<<"\t";
	}
}//构造完毕

void yuejian(int m,string he,string &fun)
//定义约简函数，对分辨函数进行约简
{
	int lkuohao=0,rkuohao=0,n,p;//lkuohao,rkuohao为左、右括号标志符
	string str="",str2="";//str用来保存每组元素，str2用来保存比较后的元素
	for(n=0;n<fun.length();)//对分辨函数进行一次从左到右的筛选，去处与核交集≠Ф的每组元素
		//约简原则：根据吸收律，P∨(P∧Q)<=>P，P为核
	{
		if(fun[n]=='(')//以左括号为判断每组元素开始的标记
		{
			lkuohao=n;//将左括号的下标保存下来，与后面右括号下标一起构成括号内元素取得的标志
			n++;//进行下一个元素的比较
			continue;
		}
		if(fun[n]==')')//遇到右括号，则表示一组元素已经取得
		{
			rkuohao=n;//将右括号的下标保存下来
			for(p=0;p<str.length();)//对此组元素依次进行比较，是否与核相同
			{
				if(str.length()==1)//若取得元素长度为1，则为核。不比较，保存下来