Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Квайны

2202 байта добавлено, 19:38, 4 сентября 2022
м
rollbackEdits.php mass rollback
{{Определение
|definition='''Квайном''' (англ. ''quine'')<ref name=quineName/> называется программа, которая выводит свой исходный код. При этом, программа не должна использовать внешние данные (например, читать файл со своим исходным кодом).
}}
Стоит отметить, что программы, использующие для чтения своего кода файловую систему, квайнами не считаются. Например, программа на BASIC вида
<font size = "2em">
10 LIST
</font>
выводит на экран свой исходный код, поскольку команда <tex>\mathtt{LIST}</tex> просит среду исполнения вывести в консоль текущую программу (эта функция была необходима для программистов, так как код программы зачастую не мог поместиться на консоль 80x25 символов).
==Общий принцип написания квайнов==Квайн состоит из двух сегментов: <b>кода</b> и <b>данных</b>. Данные представляют собой текстовую версию кода, и, как правило, получаются из кода простым добавлением обрамляющих кавычек. Код, в свою очередь, сначала использует данные, чтобы вывести код(, содержащийся в них), а затем, просто выводит данные.
Формально общий принцип написания квайнов содержится в доказательстве [[Теорема о рекурсии|теоремы о рекурсии]]. Далее будет рассмотрено понятие мульти-квайнамультиквайна.
==ИнтроныМультиквайны=====Связанные определения===
{{Определение
|definition='''Интроном''' (англ. ''intron'') <ref name=intronName/> называется часть сегмента данных, которая не используется для вывода кода, но сохраняющаяся сохраняется в процессе саморепликации квайна.
}}
Название пришло из биологии, где интронами называются части ДНК, не участвующие в синтезе протеинов.
 
==Мульти-квайны==
{{Определение
|definition='''Би-квайномБиквайном''' (англ. ''bi-quinebiquine'') называется программа, которая делает одно из двух:
*при обычном запуске она выводит свой исходный код,
*при запуске с особым аргументом она выводит исходный код своего "брата" на другом языке программирования.
Её "брат " делает то же самое: выводит свой код при запуске без аргументов и выводит код оригинальной программы при запуске с переданным спец. специальным аргументом.
}}
{{Определение
|definition='''<tex>R</tex>-квайном''' (англ. <tex>R</tex>-''quine'') называется программа, способная вывести исходный код <tex>R-1</tex> программ на других языках программирования в зависимости от переданного ей аргумента, а так же также свой исходный код при вызове без аргументов.
}}
Заметим, что требование, чтобы программы были на разных языках программирования , важно, т.к. иначе все программы смогут иметь один и тот же код. 
{{
Теорема
|about=о существовании мульти-квайновмультиквайнов|statement= На любом языке программирования можно написать мульти-квайнмультиквайн.|proof= Докажем утверждение для би-квайна, для биквайна. Для большего количества языков доказательство будет выглядеть аналогично.
Рассмотрим программу с двумя параметрами на языке <tex>L_1</tex>, которая выводит первый параметр при обычном запуске и второй {{- --}} при запуске со спец. аргументом. По [http://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE_%D1%80%D0%B5%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81%D0%B8%D0%B8#.D0.A2.D0.B5.D0.BE.D1.80.D0.B5.D0.BC.D0.B0_.D0.BE_.D0.BD.D0.B5.D0.BF.D0.BE.D0.B4.D0.B2.D0.B8.D0.B6.D0.BD.D0.BE.D0.B9_.D1.82.D0.BE.D1.87.D0.BA.D0.B5 [Теорема о рекурсии|теореме о неподвижной точкерекурсии]] мы можем зафиксировать первый параметр и сказать, что он будет равен исходному коду нашей программы. Таким образом, мы получим программу с одним параметром, которая выводит свой код при запуске без аргументов и выводит параметр при запуске со спец. аргументом. Проделаем то же самое для программы на языке <tex>L_2</tex>. И , наконец, зафиксируем как параметр первой исходник программы исходный код второй и наоборот.
}}
===Принцип написания===
Будем следовать доказательству и напишем мульти-квайн мультиквайн для двух языков. Далее покажем, как добавить новый язык.# * напишем для каждого языка "полу-квайнполуквайн": <table><tr><td><font size = "2em"> <tex>PP_1(p,arg)</tex>: \left\{ '''if''' (arg == "print second!") '''print'''(p) \begin{array}{l l} '''else''' P '''print'''(getSrc()) </font></td><td><font size = "2em"> <tex>P_2(p,arg)</tex>: '''if''' (arg == "shazamprint first!") \rightarrow '''print'''(p); \\ P(p,null) \rightarrow '''else''' '''print'''(P.getSrc()); \end{array}</font></td> \right.</tr></textable># добавим * подставим код каждой из программ интроном второй программы в код другойпервую:<font size = "2em"> # модифицируем каждую из программ, чтобы вместо <tex>P_1(p,arg)</tex> она выводила интрон: '''if''' (arg == "print second!") '''print'''(<tex>PP_2</tex>(p, arg).getSrc()) '''else''' '''print'''(getSrc()) </font>* применим [[Теорема о рекурсии|теорему о рекурсии]] и заменим параметр на исходный код программы: \left\{<font size = "2em"> \begin{array}{l l} <tex>P_1(arg)</tex>: P '''if''' (arg == "shazamprint second!") \rightarrow '''print'''(<tex>P_2</tex>(getSrc(intron); \\ P, arg).getSrc(null) \rightarrow ) '''else''' '''print'''(P.getSrc()); \end{array}</font> \rightВторая программа может быть получена запуском первой с нужным аргументом.</tex>
Теперь добавим третий язык:
# * напишем для него "полу-квайнполуквайн", но уже с двумя параметрами и тремя возможными выводами:<font size = "2em"> <tex>P_3(pp1,p2,arg)</tex>: \left\{ \begin{array}{l l} P_3 '''if''' (p1,p2,arg == "shazamprint first!") \rightarrow '''print'''(p1); \\ P_3 '''elseif''' (p1,p2,arg == "cadabraprint second!") \rightarrow '''print'''(p2); \\ P_3(p1,p2,null) \rightarrow '''else''' '''print'''(P_3.getSrc()); \end{array} \right.</texfont># * добавим третье условие параметр в два уже существующих квайна: <table><tr><td><font size = "2em"> <tex>PP_1(p,arg)</tex>: \left\{ '''if''' (arg == "print second!") \begin{array}{l l} P '''print'''(<tex>P_2</tex>(p,getSrc(), arg).getSrc()) '''elseif''' (arg == "shazamprint third!") \rightarrow '''print'''(intronp); '''else''' '''print'''(getSrc()) </font></td><td><font size = "2em"> \\ P<tex>P_2(p,arg)</tex>: '''if''' (arg == "cadabraprint first!") \rightarrow '''print'''(<tex>P_1</tex>(p, getSrc(), arg).getSrc()); \\ P '''elseif''' (arg == "print third!") '''print'''(p,null) \rightarrow '''else''' '''print'''(P.getSrc()); \end{array}</font></td> \right.</tr></textable># * подставим код первых двух интронами в третью, а код третьей - вторым интроном в каждую из двух первых:<font size = "2em"> <tex>PP_3(p1,p2,arg)</tex>: \left\{ '''if''' (arg == "print first!") \begin{array}{l l} '''print'''(<tex>P_1</tex>(p1, arg).getSrc()) P '''elseif''' (arg == "shazamprint second!") \rightarrow '''print'''(<tex>P_2</tex>(p2, arg).getSrc()) '''else''' '''print'''(getSrc(intron1); ) </font> * применим [[Теорема о рекурсии|теорему о рекурсии]] и заменим оба параметра на исходный код программы:<font size = "2em"> \\<tex>P_3(arg)</tex>: P '''if''' (arg == "cadabraprint first!") \rightarrow '''print'''(<tex>P_1</tex>(getSrc(intron2); \\, arg).getSrc()) P '''elseif''' (nullarg == "print second!") \rightarrow '''print'''(<tex>P_2</tex>(getSrc(P), arg).getSrc()); \end{array} '''else''' \right. '''print'''(getSrc()) </texfont>Две оставшиеся программы будут выглядеть аналогично и смогут быть получены путём запуска третьей с каждым из возможных аргументов.
== Примечания ==
<references>
<ref name=quineName>Название "квайн" было предложено [http://ru.wikipedia.org/wiki/Хофштадтер,_Дуглас Дугласом Хофштадтером], в его известной книге "Гёдель, Эшер, Бах: Эта бесконечная гирлянда" в честь американского логика и философа [http://ru.wikipedia.org/wiki/Куайн,_Уиллард_Ван_Орман Уилларда Ван Ормана Квайна], который углублённо изучал явление [http://en.wikipedia.org/wiki/Indirect_self-reference косвенного самоупоминания].</ref>
<ref name=intronName>Название пришло из биологии, где интронами называются части ДНК, не участвующие в синтезе протеинов.</ref>
</references>
== Источники информации ==
* [http://www.madore.org/~david/computers/quine.html Madore.org - &mdash; Quines (self-replicating programs)]* [http://habrahabr.ru/post/186782/ Хабрахабр - &mdash; Эстафета из 50 квайнов]* [http://habrahabr.ru/post/188378/ Хабрахабр - &mdash; Мультиязыковые квайны]* [http://habrahabr.ru/post/128191/ Хабрахабр - &mdash; Как писать квайны]* [http://en.wikipedia.org/wiki/Quine_(computing)#Multiquines Wikipedia &mdash; Multi-quines]
[[Категория: Теория формальных языков]]
[[Категория: Теория вычислимости]]
1632
правки

Навигация