Turing machine #2
15
index.html
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index.html
@ -23,6 +23,9 @@
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📖 This page hosts strictly static content.
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🐙 Obviously my GitHub is at
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<a href="https://github.com/Simponic">/simponic</a>.
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🔔 My "real website" is at
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🔔 My "real website" is at
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<a href="https://simponic.xyz">simponic.xyz</a>.
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<a href="https://simponic.xyz">simponic.xyz</a>.
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</h3>
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</h3>
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@ -35,8 +38,8 @@
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<div class="project-body">
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<div class="project-body">
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<h1>Euler Golf 2</h1>
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<h1>Euler Golf 2</h1>
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<p>
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<p>
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A puzzle game (with BFS solver) to explore rotations in the complex
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A puzzle game (with BFS solver) to explore rotations in the
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plane.
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complex plane.
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</p>
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</p>
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</div>
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</div>
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</a>
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</a>
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@ -77,8 +80,8 @@
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<div class="project-body">
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<div class="project-body">
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||||||
<h1>The A-maze-ing Maize Maze</h1>
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<h1>The A-maze-ing Maize Maze</h1>
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<p>
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<p>
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A Randomized Kruskal's Maze game with (more) BFS. You play
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A Randomized Kruskal's Maze game with (more) BFS. You play as a
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as a 🌽corn stalk trying to become 🍿popcorn.
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🌽corn stalk trying to become 🍿popcorn.
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</p>
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</p>
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</div>
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</div>
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</a>
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</a>
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@ -90,9 +93,7 @@
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<div class="project-body">
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<div class="project-body">
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<h1>Centipede</h1>
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<h1>Centipede</h1>
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<p>
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<p>Boring remake of the classic arcade game.</p>
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Boring remake of the classic arcade game.
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</p>
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</div>
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</div>
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</a>
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</a>
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@ -1,5 +1,6 @@
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* {
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* {
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font-family: "Trebuchet MS", sans-serif;
|
font-family: "Trebuchet MS", sans-serif;
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margin: 0;
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}
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}
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button {
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button {
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@ -24,11 +25,15 @@ body {
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margin-left: auto;
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margin-left: auto;
|
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margin-right: auto;
|
margin-right: auto;
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||||||
flex-direction: column;
|
flex-direction: column;
|
||||||
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gap: 1rem;
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padding: 2rem;
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padding: 2rem;
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}
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}
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.tape {
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.tape {
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border-radius: 0.25rem;
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box-shadow: 5px 5px 5px #666666;
|
||||||
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||||||
display: flex;
|
display: flex;
|
||||||
|
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padding: 1rem;
|
padding: 1rem;
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||||||
@ -39,16 +44,19 @@ body {
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|||||||
height: 5rem;
|
height: 5rem;
|
||||||
max-width: 100%;
|
max-width: 100%;
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||||||
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||||||
border: 1px solid black;
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border: 2px solid white;
|
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overflow-x: scroll;
|
overflow-x: scroll;
|
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overflow-y: hidden;
|
overflow-y: hidden;
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||||||
}
|
}
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||||||
|
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||||||
.cell {
|
.cell {
|
||||||
|
border-radius: 0.25rem;
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||||||
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box-shadow: 2px 2px 5px #666666;
|
||||||
|
background-color: #dddddd;
|
||||||
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||||||
position: relative;
|
position: relative;
|
||||||
height: 80%;
|
height: 80%;
|
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border: 3px solid black;
|
|
||||||
transition: border 0.1s ease-in-out;
|
transition: border 0.1s ease-in-out;
|
||||||
transition: background 0.1s ease-in-out;
|
transition: background 0.1s ease-in-out;
|
||||||
|
|
||||||
@ -85,6 +93,40 @@ body {
|
|||||||
}
|
}
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||||||
|
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||||||
.cell-input {
|
.cell-input {
|
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|
border: none;
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||||||
|
border-radius: 0.25rem;
|
||||||
|
|
||||||
|
background-color: 1px solid #ccc;
|
||||||
width: 50px;
|
width: 50px;
|
||||||
|
margin-left: 0.25rem;
|
||||||
|
margin-right: 0.25rem;
|
||||||
|
|
||||||
text-align: center;
|
text-align: center;
|
||||||
|
font-size: 1rem;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
textarea {
|
||||||
|
border-radius: 0.25rem;
|
||||||
|
height: 50vh;
|
||||||
|
}
|
||||||
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||||||
|
.error {
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||||||
|
color: red;
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
.success {
|
||||||
|
color: green;
|
||||||
|
}
|
||||||
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||||||
|
.controls {
|
||||||
|
display: flex;
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||||||
|
gap: 1rem;
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||||||
|
flex-direction: row;
|
||||||
|
justify-content: center;
|
||||||
|
align-items: center;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
hr {
|
||||||
|
border-top: 2px solid black;
|
||||||
|
border-bottom: none;
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
@ -7,8 +7,23 @@
|
|||||||
<body>
|
<body>
|
||||||
<div class="container">
|
<div class="container">
|
||||||
<h1>Simponic's State System</h1>
|
<h1>Simponic's State System</h1>
|
||||||
|
<p>Author: Elizabeth Hunt</p>
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|
<hr>
|
||||||
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<p id="turing_state">State: _</p>
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<div id="tape" class="tape"></div>
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<div id="tape" class="tape"></div>
|
||||||
|
<div class="controls" id="controls" style="display: none">
|
||||||
|
<button id="next_step">Next Step</button> <button id=
|
||||||
|
"toggle_play">🔁 Begin</button> <button id=
|
||||||
|
"reset">Reset</button><br>
|
||||||
</div>
|
</div>
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||||||
|
<textarea id="instructions">test</textarea>
|
||||||
|
<div>
|
||||||
|
<button id="compile">Compile</button><span style=
|
||||||
|
"margin-left: 0.5rem" id="compile_status"></span>
|
||||||
|
</div>
|
||||||
|
</div>
|
||||||
|
<script src="js/observable.js"></script>
|
||||||
|
<script src="js/turing_machine.js"></script>
|
||||||
<script src="js/main.js"></script>
|
<script src="js/main.js"></script>
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||||||
</body>
|
</body>
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</html>
|
</html>
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@ -1,51 +1,24 @@
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const DISPLAY_CELLS = 15;
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||||||
const TAPE_LEN = 200;
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||||||
|
|
||||||
const MESSAGES = {
|
const MESSAGES = {
|
||||||
SET_CELL: "SET_CELL",
|
SET_CELL: "SET_CELL",
|
||||||
PAUSE: "PAUSE",
|
PAUSE: "PAUSE",
|
||||||
SIMULATE: "SIMULATE",
|
SIMULATE: "SIMULATE",
|
||||||
SET_READER: "SET_READER",
|
SET_READER: "SET_READER",
|
||||||
|
NEXT_STEP: "NEXT_STEP",
|
||||||
|
COMPILE: "COMPILE",
|
||||||
|
COMPILE_STATUS: "COMPILE_STATUS",
|
||||||
|
NEW_TURING_STATE: "NEW_TURING_STATE",
|
||||||
};
|
};
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||||||
|
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||||||
class Observable {
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constructor() {
|
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this.observers = [];
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||||||
}
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||||||
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subscribe(f) {
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|
||||||
this.observers.push(f);
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
unsubscribe(f) {
|
|
||||||
this.observers = this.observers.filter((subscriber) => subscriber !== f);
|
|
||||||
}
|
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||||||
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notify(data) {
|
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this.observers.forEach((observer) => observer(data));
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||||||
}
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||||||
}
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const state = new Observable();
|
const state = new Observable();
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const tape = Array(TAPE_LEN).fill(0);
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state.subscribe((msg) => {
|
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if (msg.type == MESSAGES.SET_CELL) {
|
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tape[msg.cellId] = msg.value;
|
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||||||
}
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});
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||||||
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const tapeEl = document.getElementById("tape");
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||||||
const inputCellId = (cellId) => `${cellId}-input`;
|
const inputCellId = (cellId) => `${cellId}-input`;
|
||||||
const updateCellButtonId = (cellId) => `${cellId}-button-update`;
|
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||||||
|
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||||||
const setCellFromInput = (cellId, inputId) => {
|
const setCellFromInput = (cellId, inputId) => {
|
||||||
const input = document.getElementById(inputId);
|
const input = document.getElementById(inputId);
|
||||||
tape[cellId] = input.value;
|
tape[cellId] = input.value;
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
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||||||
const cell = (cellId, initValue = 0) => {
|
const cell = (cellId, initValue = "NULL") => {
|
||||||
const cellDiv = document.createElement("div");
|
const cellDiv = document.createElement("div");
|
||||||
cellDiv.classList.add("cell");
|
cellDiv.classList.add("cell");
|
||||||
cellDiv.id = cellId;
|
cellDiv.id = cellId;
|
||||||
@ -85,14 +58,203 @@ const cell = (cellId, initValue = 0) => {
|
|||||||
return cellDiv;
|
return cellDiv;
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
const parseRules = (rules, beginState) => {
|
||||||
|
const quadruples = rules.split("\n");
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|
const instructions = [];
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||||||
|
quadruples.forEach((quadruple, line) => {
|
||||||
|
const commentLess = quadruple.replaceAll(/\/\/.*/g, "").trim();
|
||||||
|
if (!commentLess) {
|
||||||
|
return;
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|
}
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||||||
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||||||
|
const items = commentLess
|
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.split(" ")
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||||||
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.map((x) => x.trim())
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||||||
|
.filter((x) => x);
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||||||
|
if (items.length != 4) {
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||||||
|
throw new Error(`Invalid instruction on line ${line}`);
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||||||
|
}
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||||||
|
instructions.push(items);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
if (!instructions.some(([fromState]) => fromState == beginState)) {
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||||||
|
throw new Error(
|
||||||
|
`At least one instruction must begin from state: ${beginState}`
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||||||
|
);
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||||||
|
}
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||||||
|
return instructions;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
// --
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|
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||||||
|
const tapeEl = document.getElementById("tape");
|
||||||
|
const compileButton = document.getElementById("compile");
|
||||||
|
const instructionsEl = document.getElementById("instructions");
|
||||||
|
const controlsEl = document.getElementById("controls");
|
||||||
|
const nextStepButton = document.getElementById("next_step");
|
||||||
|
const togglePlayButton = document.getElementById("toggle_play");
|
||||||
|
const compileStatusEl = document.getElementById("compile_status");
|
||||||
|
const turingMachineStateEl = document.getElementById("turing_state");
|
||||||
|
const resetButton = document.getElementById("reset");
|
||||||
|
|
||||||
|
resetButton.addEventListener("click", () => {
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.PAUSE });
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.COMPILE, value: instructionsEl.value });
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
compileButton.addEventListener("click", () => {
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.COMPILE, value: instructionsEl.value });
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
nextStepButton.addEventListener("click", () => {
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.PAUSE });
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.NEXT_STEP });
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
let playButton_simulationStatus = "paused";
|
||||||
|
togglePlayButton.addEventListener("click", function () {
|
||||||
|
if (playButton_simulationStatus == "paused") {
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.SIMULATE });
|
||||||
|
} else if (playButton_simulationStatus == "simulate") {
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.PAUSE });
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
state.subscribe((msg) => {
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.COMPILE_STATUS) {
|
||||||
|
const { error, success } = msg;
|
||||||
|
if (error) {
|
||||||
|
compileStatusEl.classList.remove("success");
|
||||||
|
compileStatusEl.classList.add("error");
|
||||||
|
compileStatusEl.innerHTML = error;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (success) {
|
||||||
|
compileStatusEl.classList.add("success");
|
||||||
|
compileStatusEl.classList.remove("error");
|
||||||
|
compileStatusEl.innerHTML = `Successful compile at ${new Date().toLocaleString()}!`;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
state.subscribe((msg) => {
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.COMPILE_STATUS) {
|
||||||
|
const { error, success } = msg;
|
||||||
|
if (error) {
|
||||||
|
controlsEl.style.display = "none";
|
||||||
|
} else if (success) {
|
||||||
|
controlsEl.style.display = "block";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
state.subscribe((msg) => {
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.PAUSE) {
|
||||||
|
togglePlayButton.innerHTML = "🔁 Begin";
|
||||||
|
playButton_simulationStatus = "paused";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.SIMULATE) {
|
||||||
|
togglePlayButton.innerHTML = "⏸️ Pause";
|
||||||
|
playButton_simulationStatus = "simulate";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
state.subscribe((msg) => {
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.NEW_TURING_STATE) {
|
||||||
|
turingMachineStateEl.innerHTML = msg.value;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
// -
|
||||||
|
|
||||||
const main = () => {
|
const main = () => {
|
||||||
const cells = tape.map((_, cellId) => cell(cellId));
|
const blank = "B";
|
||||||
|
const beginState = "q0";
|
||||||
|
const acceptState = "f";
|
||||||
|
const tape = Array(200).fill(blank);
|
||||||
|
const cells = tape.map((_, cellId) => cell(cellId, blank));
|
||||||
for (const cell of cells) {
|
for (const cell of cells) {
|
||||||
tapeEl.appendChild(cell);
|
tapeEl.appendChild(cell);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let turingMachine;
|
||||||
|
|
||||||
|
state.subscribe((msg) => {
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.SET_CELL) {
|
||||||
|
const { value, cell } = msg;
|
||||||
|
tape[cell] = value;
|
||||||
|
if (turingMachine) turingMachine.setTapeAtCell(cell, value);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.COMPILE) {
|
||||||
|
const { value } = msg;
|
||||||
|
try {
|
||||||
|
const rules = parseRules(value, beginState, acceptState);
|
||||||
|
|
||||||
|
turingMachine = new TuringMachine(
|
||||||
|
[...tape],
|
||||||
|
rules,
|
||||||
|
beginState,
|
||||||
|
blank,
|
||||||
|
acceptState
|
||||||
|
);
|
||||||
state.notify({ type: MESSAGES.SET_READER, cell: 0 });
|
state.notify({ type: MESSAGES.SET_READER, cell: 0 });
|
||||||
|
state.notify({
|
||||||
setTimeout(() => {}, 1000);
|
type: MESSAGES.NEW_TURING_STATE,
|
||||||
|
value: turingMachine.getStateStatus(),
|
||||||
|
});
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.COMPILE_STATUS, success: true });
|
||||||
|
} catch (e) {
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.COMPILE_STATUS, error: e.toString() });
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.SIMULATE) {
|
||||||
|
const interval = setInterval(() => {
|
||||||
|
state.notify({ type: MESSAGES.NEXT_STEP });
|
||||||
|
}, 300);
|
||||||
|
const subscriptionFn = (msg) => {
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.PAUSE) {
|
||||||
|
clearInterval(interval);
|
||||||
|
state.unsubscribe(subscriptionFn);
|
||||||
|
}
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
state.subscribe(subscriptionFn);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (msg.type == MESSAGES.NEXT_STEP && turingMachine) {
|
||||||
|
const step = turingMachine.step();
|
||||||
|
|
||||||
|
const status = turingMachine.getStateStatus();
|
||||||
|
|
||||||
|
const cell = turingMachine.getHead();
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!step) {
|
||||||
|
const accepting = turingMachine.isAccepting();
|
||||||
|
state.notify({
|
||||||
|
type: MESSAGES.NEW_TURING_STATE,
|
||||||
|
value: accepting
|
||||||
|
? `<span class='success'>Accept(${status})</span>`
|
||||||
|
: `<span class='error'>Fail(${status}}</span>`,
|
||||||
|
});
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
state.notify({
|
||||||
|
type: MESSAGES.NEW_TURING_STATE,
|
||||||
|
value: status,
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
state.notify({
|
||||||
|
type: MESSAGES.SET_READER,
|
||||||
|
cell,
|
||||||
|
});
|
||||||
|
state.notify({
|
||||||
|
type: MESSAGES.SET_CELL,
|
||||||
|
cell,
|
||||||
|
value: turingMachine.getTapeAtCell(cell),
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!step)
|
||||||
|
state.notify({
|
||||||
|
type: MESSAGES.PAUSE,
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
};
|
||||||
main();
|
main();
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||||||
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14
turing-machine/js/observable.js
Normal file
14
turing-machine/js/observable.js
Normal file
@ -0,0 +1,14 @@
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class Observable {
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constructor() {
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this.observers = [];
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}
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subscribe(f) {
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this.observers.push(f);
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}
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unsubscribe(f) {
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this.observers = this.observers.filter((subscriber) => subscriber !== f);
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}
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notify(data) {
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this.observers.forEach((observer) => observer(data));
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}
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||||||
|
}
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82
turing-machine/js/turing_machine.js
Normal file
82
turing-machine/js/turing_machine.js
Normal file
@ -0,0 +1,82 @@
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|
class TuringMachine {
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constructor(
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tape = [],
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rules = [],
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initialState = "q0",
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blankSymbol = "B",
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acceptState = "f"
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) {
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this.tape = tape;
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this.rules = this.parseRules(rules);
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this.state = initialState;
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this.head = 0;
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this.blankSymbol = blankSymbol;
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||||||
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this.acceptState = acceptState;
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this.iteration = 0;
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}
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getStateStatus() {
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return `State: ${this.state}, Step: ${this.iteration}`;
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}
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getHead() {
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return this.head;
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}
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getState() {
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return this.state;
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}
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getTapeAtCell(idx) {
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return this.tape[idx];
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}
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setTapeAtCell(idx, val) {
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this.tape[idx] = val;
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}
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isAccepting() {
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return this.state == this.acceptState;
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}
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parseRules(rules) {
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const parsedRules = {};
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for (const [currentState, readSymbol, action, newState] of rules) {
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const key = `${currentState},${readSymbol}`;
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const value = `${newState},${action}`;
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parsedRules[key] = value;
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}
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return parsedRules;
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}
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step() {
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const currentSymbol = this.tape[this.head] || this.blankSymbol;
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const key = `${this.state},${currentSymbol}`;
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if (!(key in this.rules)) {
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return false;
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}
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const rule = this.rules[key];
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const [newState, action] = rule.split(",");
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this.state = newState;
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if (action === "R") {
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this.head += 1;
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} else if (action === "L") {
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this.head -= 1;
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} else {
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this.tape[this.head] = action;
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}
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if (this.isAccepting()) {
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return false;
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}
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if (this.head >= 0 && this.head < this.tape.length) {
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this.iteration++;
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return true;
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}
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||||||
|
return false;
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|
}
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||||||
|
}
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