有限状态机的简单使用案例：“将字符串中多于一个的空格变为一个空格输出”

Posted 2022-11-25 落叶成冰

<?php
// 有限状态机的简单应用
// 解决问题：将字符串中多于一个的空格变为一个空格输出

$str = 'Memcached   is  simple  yet    powerful.'; //最初字符串
var_dump($str);

$state = 0; // 初始状态
$index = 0;
$len = strlen($str); // str length
$input = 0; // input

$result_str = '';
while($index < $len) 
	$c = $str[$index++]; // 读入字符
	$input = get_input_type($c); // 输入类型
	
	// $input 输入类型：0 非空格字符, 1 空格
	// $state 状态：0 初始状态, 1 遇到第一个空格, 2 遇到第二个以及更多空格
	
	// 状态迁移
	if($state === 0 && $input === 0) 
		$state = 0;
		$result_str .= $c; //采取相应的动作
	 else
	if($state === 0 && $input === 1)  // 遇到第一个空格, state = 1, 输出该空格
		$state = 1;
		$result_str .= $c;
	 else
	if($state === 1 && $input === 0) 
		$state = 0;
		$result_str .= $c;
	 else
	if($state === 1 && $input === 1)  // 遇到连续的第二个空格, state = 2, 该空格不再输出
		$state = 2;
	 else 
	if($state === 2 && $input === 0) 
		$state = 0;
		$result_str .= $c;
	 else
	if($state === 2 && $input === 1)  // 遇到连续的三个空格, 状态保持不变, 空格依然不输出
		$state = 2;
	


// 获取输入类型
function get_input_type($c) 
	if($c === ' ') 
		return 1;
	
	return 0;


var_dump($result_str);

将问题抽象化：

抽象出来两个二维数组：状态迁移表，执行动作表

二维数组的第一维是 $state 状态值, 第二维是 $input 输入类型

改进代码如下：

<?php
// 有限状态机的简单应用
// 解决问题：将字符串中多于一个的空格变为一个空格输出

$str = 'Memcached   is  simple  yet    powerful.';
var_dump($str);

// 将问题抽象
// int [state][input]
// 状态迁移表
$state_transition = array(
	[0, 1],
	[0, 2],
	[0, 2],
);
// 动作表
$act_table = array(
	['concat_str', 'concat_str'],
	['concat_str', 'act_null'],
	['concat_str', 'act_null'],
);

$state = 0; // init state
$input = 0; // input

$index = 0;
$len = strlen($str); // str length

$result_str = '';
$char = '';
while($index < $len) 
	$char = $str[$index++]; // 读入字符
	$input = get_input_type($char); // 输入类型
	
	$callback = $act_table[$state][$input];
	call_user_func($callback);
	$state = $state_transition[$state][$input];


// 获取输入类型
function get_input_type($c) 
	if($c === ' ') 
		return 1;
	
	return 0;


// 连接字符串
function concat_str() 
	global $result_str;
	global $char;
	
	$result_str .= $char;


// 什么也不做
function act_null() 
	return ;


var_dump($result_str);