All files / src/controller element.ts

0% Statements 0/191
0% Branches 0/97
0% Functions 0/22
0% Lines 0/165

Press n or j to go to the next uncovered block, b, p or k for the previous block.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           
import * as Interface from '../interface';
import * as Types from '../types';
import {Factories} from '../factories';
 
/**
 * Класс Element представляет элемент схемы с входными и выходными соединениями.
 * Он используется для моделирования сигналов и управления связями между элементами.
 */
class Element implements Interface.Element {
    /**
     * Имя элемента
     */
    name: string;
 
    /**
     * Входные соединения (могут быть строками или объектами Connection)
     */
    in_connections: (Interface.Connection | string)[];
 
    /**
     * Выходные соединения
     */
    out_connections: Interface.Connection[];
 
    /**
     * Текущее состояние сигнала на выходах
     */
    state: Types.SignalArray[];
 
    /**
     * Конструктор класса Element.
     * Создает пустой элемент без входов, выходов, состояний и названия.
     */
    constructor();
    /**
     * Конструктор класса Element.
     * Создает пустой элемент с именем без входов, выходов, состояний
     * @param name Название элемента
     */
    constructor(name: string);
    /**
     * Конструктор класса Element.
     * Создает элемент без названия с входами, выходами и состояниями
     * @param inName Массив имен входов элемента
     * @param outName Массив имен выходов элемента
     * @param signals Сигналы на выходе элемента при входных сигналах (подробнее {@link Types.DSSSArray})
     */
    constructor(inName: string[], outName: string[], signals: Types.DSSSArray);
    /**
     * Конструктор класса Element.
     * Создает элемент с названием с входами, выходами и состояниями
     * @param name Название элемента
     * @param inName Массив имен входов элемента
     * @param outName Массив имен выходов элемента
     * @param signals Сигналы на выходе элемента при входных сигналах (подробнее {@link Types.DSSSArray})
     */
    constructor(name: string, inName: string[], outName: string[], signals: Types.DSSSArray);
    /**
     * Конструктор класса Element.
     * Создает элемент без названия через клонирование
     * и соединение двух переданных (подробнее {@link Element.concat})
     * @param elementOut Первый элемент, чьи выходы соединяться со входами второго
     * @param elementIn Второй элемент
     */
    constructor(elementOut: Element, elementIn: Element);
    /**
     * Конструктор класса Element.
     * Создает элемент c названием через клонирование
     * и соединение двух переданных (подробнее {@link Element.concat})
     * @param name Название элемента
     * @param elementOut Первый элемент, чьи выходы соединяться со входами второго
     * @param elementIn Второй элемент
     */
    constructor(name: string, elementOut: Element, elementIn: Element);
    /**
     * Конструктор класса Element. (см. перегрузки)
     * @param arg1 Может быть строкой (имя), массивом строк (входные имена), либо экземпляром Element (элемент для соединения).
     * @param arg2 Может быть массивом строк (выходные имена) или элементом Element (элемент для соединения).
     * @param arg3 Массив сигналов или экземпляр Element.
     * @param signals Массив сигналов для состояния.
     */
    constructor(
        arg1?: string | string[] | Element,
        arg2?: string[] | Element,
        arg3?: Types.DSSSArray | Element | string[],
        signals?: Types.DSSSArray
    ) {
        this.in_connections = [];
        this.out_connections = [];
        this.state = [];
        this.name = '';
        if (typeof arg1 === 'string') {
            this.name = arg1;
            if (arg2 instanceof Element && arg3 instanceof Element) {
                this.concat(arg2, arg3);
            }
            if (arg2 instanceof Array && arg3 instanceof Array && signals instanceof Array) {
                this.setParams(arg2, arg3 as string[], signals);
            }
        } else {
            if (arg1 instanceof Element && arg2 instanceof Element) {
                this.concat(arg1, arg2);
            }
            if (arg1 instanceof Array && arg2 instanceof Array && arg3 instanceof Array) {
                this.setParams(arg1, arg2, arg3);
            }
        }
    }
 
    /**
     * Устанавливает параметры элемента.
     * @param inName Массив входных имен.
     * @param outName Массив выходных имен.
     * @param signals Массив сигналов для состояния.
     * @returns Экземпляр текущего элемента.
     */
    setParams(inName: string[], outName: string[], signals: Types.DSSSArray): Element {
        for (let i = 0; i < outName.length; i++) {
            this.out_connections.push(
                Factories.Connection.create({name: outName[i], element: this})
            );
        }
        this.in_connections = inName;
        this.state = this.genState(signals);
        return this;
    }
 
    /**
     * Клонирует два элемента и соединяет выходы нового первого элемента с входами другого.
     *
     * Если у первого элемента больше выходов, чем у второго входов, то
     * неиспользованные выходы становятся выходами нового элемента.
     *
     * Если у второго элемента больше входов, чем выходов у первого, неиспользованные
     * входы становятся входами нового элемента.
     *
     * @param elementOut Элемент, выходы которого соединяются.
     * @param elementIn Элемент, входы которого принимают соединение.
     * @returns Экземпляр текущего элемента после соединения.
     */
    concat(elementOut: Element, elementIn: Element): Interface.Element {
        const elementOutn = elementOut.clone();
        const elementInn = elementIn.clone();
        if (elementOutn.out_connections.length < elementInn.in_connections.length) {
            for (let i = 0; i < elementOutn.out_connections.length; i++) {
                elementInn.in(
                    elementInn.in_connections[i] as string,
                    elementOutn.out_connections[i]
                );
            }
            for (let i = 0; i < elementOutn.in_connections.length; i++) {
                this.in_connections.push(elementOutn.in_connections[i] as string);
            }
            for (
                let i = elementOutn.out_connections.length;
                i < elementInn.in_connections.length;
                i++
            ) {
                this.in_connections.push(elementInn.in_connections[i] as string);
            }
            for (let i = 0; i < elementInn.out_connections.length; i++) {
                this.out_connections.push(elementInn.out_connections[i]);
            }
        } else {
            for (let i = 0; i < elementInn.in_connections.length; i++) {
                elementInn.in(
                    elementInn.in_connections[i] as string,
                    elementOutn.out_connections[i]
                );
                // this.out_connections.push(elementIn.out_connections[i]);
            }
            for (let i = 0; i < elementInn.out_connections.length; i++) {
                this.out_connections.push(elementInn.out_connections[i]);
            }
            for (
                let i = elementInn.in_connections.length;
                i < elementOutn.out_connections.length;
                i++
            ) {
                this.out_connections.push(elementOutn.out_connections[i]);
            }
            for (let i = 0; i < elementOutn.in_connections.length; i++) {
                this.in_connections.push(elementOutn.in_connections[i]);
            }
        }
        // for (let i = 0; i < this.in_connections.length; i++) {
        //     if (typeof this.in_connections[i] !== 'string') {
        //         this.in_connections[i] = (this.in_connections[i] as Interface.Connection).clone(this);
        //     }
        // }
        for (let i = 0; i < this.out_connections.length; i++) {
            this.out_connections[i] = this.out_connections[i].clone(this);
        }
 
        // далее для state тут надо просимулировать
        return this;
    }
 
    /**
     * Подключает текущий элемент к другому
     * Выходы первого элемента последовательно соединяются со входами второго.
     * Если у первого элемента больше выходов, чем у второго входов, неиспользованные
     * выходы становятся выходами нового элемента. Если у второго элемента
     * больше входов, то неиспользованные входы становятся входами нового элемента.
     * @param elementOut Элемент, чьи выходы соединяются с входами текущего
     * @returns соединенный элемент
     */
    add(elementOut: Element): Element {
        if (this.in_connections.length < elementOut.out_connections.length) {
            const len = this.in_connections.length;
            for (let i = 0; i < len; i++) {
                this.in(this.in_connections[i] as string, elementOut.out_connections[i]);
            }
        } else {
            for (let i = 0; i < elementOut.out_connections.length; i++) {
                this.in(this.in_connections[i] as string, elementOut.out_connections[i]);
            }
        }
        return this;
    }
 
    /**
     * Соедиеняет текущий вход name с соединением connection
     * @param name Название входа
     * @param connection Соединение с которым вход соединяется
     */
    in(name: string, connection: Interface.Connection): Interface.Connection | string;
    /**
     * Выдает текущее соединение входа (если оно есть) или просто название входа
     * @param name Название входа
     */
    in(name: string): Interface.Connection | string;
    /**
     * Добавляет в соединение/просто возвращяет уже добавленное
     * входное соединение элемента. (см. перегрузки)
     * @param name Имя входа.
     * @param connection Объект соединения (необязательный параметр).
     * @returns Объект соединения или строку имени.
     */
    in(name: string, connection?: Interface.Connection): Interface.Connection | string {
        if (connection) {
            connection.inConnect({name: name, element: this});
            for (let i = 0; i < this.in_connections.length; i++) {
                if (this.in_connections[i] === name) {
                    this.in_connections[i] = connection;
                    break;
                }
            }
            return connection;
        }
        for (let i = 0; i < this.in_connections.length; i++) {
            if (typeof this.in_connections[i] === 'string') {
                if (this.in_connections[i] === name) {
                    return this.in_connections[i];
                }
            } else if (
                (this.in_connections[i] as Interface.Connection).findInString(this) === name
            ) {
                return this.in_connections[i];
            }
        }
        return '';
    }
 
    /**
     * Находит индекс входа по его имени.
     * @param name Имя входа.
     * @returns Индекс входа или -1, если не найдено.
     */
    inIndex(name: string): number {
        for (let i = 0; i < this.in_connections.length; i++) {
            if (typeof this.in_connections[i] === 'string') {
                if (this.in_connections[i] === name) {
                    return i;
                }
            } else if (
                (this.in_connections[i] as Interface.Connection).findInString(this) === name
            ) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
 
    /**
     * Возвращает выходное соединение по имени.
     * @param name Имя выхода.
     * @returns Объект соединения.
     */
    out(name: string): Interface.Connection {
        for (let i = 0; i < this.out_connections.length; i++) {
            if (this.out_connections[i].out.name === name) {
                return this.out_connections[i];
            }
        }
        return {} as Interface.Connection;
    }
 
    /**
     * Генерирует состояние на выходах элемента. Про состояния подробнее см. {@link Types.DSSSArray}
     * @param array Массив сигналов.
     * @returns Обновленный массив состояний.
     */
    genState(array: Types.DSSSArray): Types.SignalArray[] {
        this.state = new Array(2 ** this.in_connections.length).fill(
            new Array(this.out_connections.length).fill('z')
        );
        for (let i = 0; i < array.length; i++) {
            if (
                typeof array[i] === 'object' &&
                'in' in (array[i] as object) &&
                'out' in (array[i] as object)
            ) {
                this.genStateDetailSignal(array[i] as Types.DetailSignal);
            } else if (
                typeof array[i] === 'object' &&
                'name' in (array[i] as object) &&
                'state' in (array[i] as object) &&
                'out' in (array[i] as object)
            ) {
                this.genStateSignal(array[i] as Types.StateSignal);
            } else {
                this.genSignal(array[i] as Types.SignalArray);
            }
        }
        return this.state;
    }
 
    /**
     * Дополнительная функция для genState
     * @param state
     */
    private genSignal(state: Types.SignalArray): void {
        const eqArray: Types.SignalArray = new Array(this.out_connections.length).fill('z');
        for (let i = 0; i < this.state.length; i++) {
            if (JSON.stringify(this.state[i]) === JSON.stringify(eqArray)) {
                this.state[i] = state as Types.SignalArray;
                break;
            }
        }
    }
 
    /**
     * Дополнительная функция для genState
     * @param state
     */
    private genStateDetailSignal(state: Types.DetailSignal): void {
        if (Array.isArray(state.in)) {
            state.in = state.in.join('');
        }
        const ie = this.getSignalGenerateVariations(state.in);
        if (typeof state.out === 'string') {
            state.out = this.genStateGenOutFromStr(state.out);
        }
        for (let i = 0; i < ie.length; i++) {
            this.state[parseInt(ie[i], 2)] = state.out as Types.SignalArray;
        }
    }
 
    /**
     * Дополнительная функция для genState
     * @param s
     * @returns
     */
    private getSignalGenerateVariations(s: string): string[] {
        if (!s.includes('x')) {
            return [s]; // Если нет 'x', возвращаем строку как есть
        }
        const variations: string[] = [];
        const firstXIndex = s.indexOf('x');
        variations.push(
            ...this.getSignalGenerateVariations(
                s.slice(0, firstXIndex) + '0' + s.slice(firstXIndex + 1)
            )
        );
        variations.push(
            ...this.getSignalGenerateVariations(
                s.slice(0, firstXIndex) + '1' + s.slice(firstXIndex + 1)
            )
        );
        return variations;
    }
 
    /**
     * Дополнительная функция для genState
     * @param state
     * @param arri
     */
    private genStateSignal(state: Types.StateSignal, arri?: [number, Types.Signal][]): void {
        if (state.name === 'else') {
            const eqArray: Types.SignalArray = new Array(this.out_connections.length).fill('z');
            for (let i = 0; i < this.state.length; i++) {
                if (JSON.stringify(this.state[i]) === JSON.stringify(eqArray)) {
                    this.state[i] = state.out as Types.SignalArray;
                }
            }
            return;
        }
        if (
            typeof state.out === 'object' &&
            'name' in (state.out as object) &&
            'state' in (state.out as object) &&
            'out' in (state.out as object)
        ) {
            if (arri) {
                arri.push([this.inIndex(state.name), state.state]);
                this.genStateSignal(state.out as Types.StateSignal, arri);
            } else {
                this.genStateSignal(state.out as Types.StateSignal, [
                    [this.inIndex(state.name), state.state]
                ]);
            }
            return;
        }
        const ie = new Array(this.in_connections.length).fill('x');
 
        if (arri) {
            for (let i = 0; i < arri.length; i++) {
                ie[arri[i][0]] = arri[i][1];
            }
        }
        ie[this.inIndex(state.name)] = state.state;
        this.genStateDetailSignal({in: ie, out: state.out as Types.StringSignalArray});
    }
 
    /**
     * Дополнительная функция для genState
     * @param outState
     * @returns
     */
    private genStateGenOutFromStr(outState: string): Types.SignalArray {
        const result: Types.SignalArray = [];
        for (let i = 0; i < outState.length; i++) {
            const char = outState[i]; // Получаем символ по индексу
            const num = parseInt(char, 10); // Пробуем преобразовать в число
 
            // Если это число, добавляем его в массив, иначе добавляем символ
            if (!isNaN(num)) {
                result.push(num as Types.Signal);
            } else {
                result.push(char as Types.Signal);
            }
        }
        return result;
    }
 
    /**
     * Клонирует текущий элемент.
     * Вместе с элементом клонируются его выходные соединения.
     * Входы отсоединяются.
     *
     * @returns Новый экземпляр элемента с теми же параметрами.
     */
    clone(): Element {
        const newElement = new Element();
        for (let i = 0; i < this.out_connections.length; i++) {
            newElement.out_connections.push(this.out_connections[i].clone(newElement));
        }
        for (let i = 0; i < this.in_connections.length; i++) {
            if (typeof this.in_connections[i] === 'string') {
                newElement.in_connections.push(this.in_connections[i]);
            } else {
                newElement.in_connections.push(
                    (this.in_connections[i] as Interface.Connection).findInString(this)
                );
            }
        }
        newElement.state = [...this.state];
        return newElement;
    }
 
    /**
     * Проверяет, все ли входы элемента подключены.
     * @returns true, если все входы подключены, иначе false.
     */
    isAllInConnected(): boolean {
        for (let i = 0; i < this.in_connections.length; i++) {
            if (typeof this.in_connections[i] === 'string') {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
 
    /**
     * Проверяет, все ли сигналы элемента отличны от 'z'.
     * @returns true, если все сигналы известны, иначе false.
     */
    isAllSignalNotZ(): boolean {
        for (let i = 0; i < this.state.length; i++) {
            for (let j = 0; j < this.state[i].length; j++) {
                if (this.state[i][j] === 'z') {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
 
    /**
     * Проверяет, готов ли элемент для моделирования.
     * @returns true, если элемент готов, иначе false.
     */
    isReady(): boolean {
        return this.isAllInConnected() && this.isAllSignalNotZ();
    }
}
 
/**
 * Класс Generator представляет активный элемент цепи,
 * который генерирует сигнал (чередующийся меандр 0 и 1) с заданной частотой.
 * У генератора нет входных соединений, но есть одно выходное,
 * через которое передаётся сигнал.
 */
class Generator implements Interface.Element {
    /**
     * Массив выходных соединений элемента.
     * В данном случае у генератора есть только одно выходное соединение.
     */
    out_connections: Interface.Connection[];
 
    /**
     * Частота генератора, определяющая, с какой скоростью
     * будет происходить переключение сигнала (меандра).
     */
    frequency: number;
 
    /**
     * Конструктор для создания генератора с указанной частотой.
     * @param frequency - Частота переключения сигнала (число).
     */
    constructor(frequency: number);
 
    /**
     * Конструктор для создания генератора с заданным именем выхода и частотой.
     * @param name - Имя выходного соединения.
     * @param frequency - Частота переключения сигнала.
     */
    constructor(name: string, frequency: number);
 
    /**
     * Основной конструктор, принимающий либо частоту, либо имя и частоту.
     * Если передано имя (строка), оно присваивается выходному соединению, и задаётся частота.
     * Если имя не передано, создаётся выходное соединение с пустым именем.
     *
     * @param arg1 - Имя (строка) выходного соединения или частота (число).
     * @param frequency - Частота переключения сигнала, если передано имя.
     */
    constructor(arg1: number | string, frequency?: number) {
        if (typeof arg1 === 'string' && frequency) {
            this.frequency = frequency;
            this.out_connections = [Factories.Connection.create({name: arg1, element: this})];
        } else {
            this.frequency = arg1 as number;
            this.out_connections = [Factories.Connection.create({name: '', element: this})];
        }
    }
 
    /**
     * Метод для получения выходного соединения.
     * Если передано имя, обновляет имя выхода, если оно отличается от текущего.
     *
     * @param name - Имя для выходного соединения (необязательно).
     * @returns Возвращает выходное соединение.
     */
    out(name?: string): Interface.Connection {
        if (name) {
            if (name !== this.out_connections[0].out.name) {
                this.out_connections[0].out.name = name;
            }
        }
        return this.out_connections[0];
    }
 
    /**
     * Метод для клонирования текущего генератора.
     * Клонирует частоту и имя выходного соединения.
     *
     * @returns Новый объект Generator с теми же параметрами.
     */
    clone(): Generator {
        const ne = new Generator(this.frequency);
        ne.out(this.out().out.name);
        return ne;
    }
 
    /**
     * Проверяет, подключено ли выходное соединение.
     * Если выходное соединение не подключено (значение `in` равно `false`),
     * возвращает `false`.
     *
     * @returns `true`, если выход подключён, иначе `false`.
     */
    isAllInConnected(): boolean {
        if (this.out_connections[0].in === false) {
            return false;
        } else {
            return true;
        }
    }
 
    /**
     * Проверяет, готов ли генератор к работе.
     * Генератор считается готовым, если его выходное соединение подключено и у него есть имя.
     *
     * @returns `true`, если генератор готов к работе, иначе `false`.
     */
    isReady(): boolean {
        return this.isAllInConnected() && this.out_connections[0].out.name !== '';
    }
}
 
export {Element, Generator};