Machine à états finis en Java
La machine à états finis est utilisée pour reconnaître les modèles. Ce tutoriel montre comment implémenter une machine à états finis en Java.
Machine à états finis en Java
La machine à états finis, également connue sous le nom de machine à automates finis, prend la chaîne de symboles en entrée, puis modifie son état en conséquence. La transition se produit lorsque le symbole souhaité est trouvé dans l’entrée, et pendant la transition, les automates peuvent rester dans le même état ou passer à l’état suivant.
Suivez les étapes ci-dessous pour implémenter une machine à états finis en Java.
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Tout d’abord, créez une classe wrapper pour modéliser la machine à états finis.
Cette classe wrapper contiendra le tableau d’objets d’état concrets, l’index de son état actuel et la table de transition d’état.
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Ensuite, toutes les demandes des clients seront déléguées à l’objet d’état actuel.
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Ensuite, créez une classe de base d’état pour rendre les états concrets interchangeables.
Cette classe de base d’état spécifiera le comportement par défaut de tous les états.
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Enfin, la classe dérivée de l’état ne remplacera que les messages requis.
Implémentons une machine à états finis en Java basée sur les étapes ci-dessus.
package delftstack;
// Step 1. create a wrapper class which models the finite state machine.
class Java_FSM {
// Step 2. wrapper class states
private FSM_State[] FSM_States = {new State1(), new State2(), new State3()};
// Step 4. wrapper class transitions
private int[][] FSM_Transition = {{0, 1, 2}, {2, 2, 0}, {1, 0, 2}};
// Step 3. wrapper class current state
private int Current_State = 0;
private void FSM_Next(int Message) {
Current_State = FSM_Transition[Current_State][Message];
}
// Step 5. all client requests will be delegated to the current state object.
public void FSM_ON() {
FSM_States[Current_State].FSM_ON();
FSM_Next(0);
}
public void FSM_OFF() {
FSM_States[Current_State].FSM_OFF();
FSM_Next(1);
}
public void FSM_ACK() {
FSM_States[Current_State].FSM_ACK();
FSM_Next(2);
}
}
// Step 6. Create a state base class to make the concrete states interchangeable.
// Step 7. state base class will specify the default behavior of all states
abstract class FSM_State {
public void FSM_ON() {
System.out.println("An error occurred");
}
public void FSM_OFF() {
System.out.println("An error occurred");
}
public void FSM_ACK() {
System.out.println("An error occurred");
}
}
class State1 extends FSM_State {
public void FSM_ON() {
System.out.println("State1 + ON = State3");
}
public void FSM_OFF() {
System.out.println("State1 + OFF = State2");
}
public void FSM_ACK() {
System.out.println("State1 + Ack = State1");
}
}
class State2 extends FSM_State {
public void FSM_ON() {
System.out.println("State2 + ON = State1");
}
public void FSM_OFF() {
System.out.println("State2 + OFF = State3");
}
}
class State3 extends FSM_State {
// Step 8. state derived class will only override the messages it require to
public void FSM_ON() {
System.out.println("State3 + ON = State2");
}
}
public class Finite_State_Machine {
public static void main(String[] args) {
Java_FSM JavaFSM = new Java_FSM();
int[] Messages = {1, 1, 2, 2, 0, 0, 1, 2};
for (int Message : Messages) {
if (Message == 0) {
JavaFSM.FSM_ON();
} else if (Message == 1) {
JavaFSM.FSM_OFF();
} else if (Message == 2) {
JavaFSM.FSM_ACK();
}
}
}
}
Le code ci-dessus illustre une machine à états finis qui change d’état en fonction des messages d’entrée. Voir la sortie :
State1 + OFF = State2
State2 + OFF = State3
An error occurred
An error occurred
State3 + ON = State2
State2 + ON = State1
An error occurred
State1 + Ack = State1
Sheeraz is a Doctorate fellow in Computer Science at Northwestern Polytechnical University, Xian, China. He has 7 years of Software Development experience in AI, Web, Database, and Desktop technologies. He writes tutorials in Java, PHP, Python, GoLang, R, etc., to help beginners learn the field of Computer Science.
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