头歌python实训通关八——进程和线程——进阶_python进程与线程头歌实训

第1关：异步状态转换器

任务描述

本关任务：编写一个异步状态转换器

相关知识

状态机是一个对真实世界的抽象，而且是逻辑严谨的数学抽象，所以明显非常适合用在数字领域。可以应用到各个层面上，例如硬件设计，编译器设计，以及编程实现各种具体业务逻辑的时候。现在请你实现一个异步的有限状态机

一个有限状态机包含如下几个要素： 状态：系统所处的状态，在运行过程中又可以分为当前状态和下一阶段状态；一个状态机至少要包含两个状态。例如门，有 open 和 closed 两个状态。 事件：也可以理解为每一次运行的输入；事件就是执行某个操作的触发条件或者口令。对于门，“按下开门按钮”就是一个事件。 条件：根据输入事件执行的判定条件，条件是基于状态的，当前所处的每一种状态，都可以有自己对应的一套判定条件，来决定下一步进入哪一种状态；也就是从一个状态变化为另一个状态。例如“开不开门”根据有没有钥匙的条件。 动作：确定切换路径后，执行的附加操作。事件发生以后要执行动作。例如事件是“按开门按钮”，动作是“开门”。 变换：就是从一个状态变化为另一个状态。例如“开门过程”就是一个变换。 举例：街上的自动售货机中明显能看到状态机逻辑。假设有一台只卖2元一瓶的汽水的售货机，只接受五毛和一块的硬币。初始状态是”未付款“，中间状态有”已付款5毛“，”已付款1块“，”已付款1.5块“，”已足额付款“，四个状态。状态切换的触发条件是”投一块硬币“和”投5毛硬币“两种，”到达足额付款“状态，还要进行余额清零和弹出汽水操作。 在下图中，可以看到系统有 S1, S2, S3, S4 四个状态, 0 和 1 是状态机可以从一个状态到另一个状态的值，例如，只有当只为1的时候，S0可以转换到S1，当只为0的时候， S0可以转换到S2。这个转换的过程就是根据条件来切换状态，题目中，我们会输入一组数字作为事件，根据这一组数字，完成状态转换并输出相应的动作，从 S0 开始，叫做 初始状态，最后到 S4，叫做结束状态。

请你根据输入的一组数字，输出各个状态的转换过程。（状态一定从S0开始，到S4结束）。

为了完成本关任务，你需要掌握： 1.协程相关内容 2.asyncio模块

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，实现一个状态转换器。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入： [1,0,0,1,1,1] 预期输出： Start Transition : S0 calling S1 value = 1 S1 calling S3 value = 0 S3 calling S1 value = 0 S1 calling S2 value = 1 S2 calling S3 value = 1 S3 calling S4 value = 1

import asyncio
list = []
 
 
async def StartState(nums):
    '''
    开始状态S0
    :param nums:输入的条件
    :return:
    '''
    #你的代码在这里#
    print('Start Transition :')
    list.append('S0')
    if next(nums) == 1:
        await State1(1,next(nums))
    else:
        await State1(0,next(nums))
 
async def State1(transition_value: int, input_value):
    '''
    状态S1
    :param transition_value:上一个状态到S1状态的条件，例如StartState转换到State1时，transition_value为1
    :param input_value:输入的条件nums
    :return: 当转换结束时，返回S1状态转换到其他状态的动作
    '''
    #你的代码在这里#
    i=len(list)
    list.append('S1')
    print('{0} calling {1} value = {2}'.format(list[i-1],list[i],transition_value))
    if input_value == 1:
        await State2(1,next(nums))
    else:
        await  State3(0,next(nums))
 
async def State2(transition_value: int, input_value):
    '''
    状态S2
    :param transition_value:上一个状态到S2状态的条件，例如StartState转换到State2时，transition_value为0
    :param input_value:输入的条件nums
    :return:当转换结束时，返回S2状态转换到其他状态的动作
    '''
    #你的代码在这里#
    i=len(list)
    list.append('S2')
    print('{0} calling {1} value = {2}'.format(list[i - 1], list[i], transition_value))
    if input_value == 1:
        await State3(1,next(nums))
    else:
        await State1(0,next(nums))
 
async def State3(transition_value: int, input_value):
    '''
    状态S3
    :param transition_value:上一个状态到S3状态的条件，例如State2转换到State3时，transition_value为1
    :param input_value:输入的条件nums
    :return:当转换结束时，返回S3状态转换到其他状态的动作
    '''
    #你的代码在这里#
    i = len(list)
    list.append('S3')
    print('{0} calling {1} value = {2}'.format(list[i - 1], list[i], transition_value))
    if input_value == 1:
        await EndState(1)
    else:
        await State1(0,next(nums))
 
async def EndState(transition_value: int):
    '''
    结束状态S4
    :param transition_value:上一个状态到S4状态的条件
    :return:返回转换结束时的动作
    '''
    #你的代码在这里#
    i = len(list)
    list.append('S4')
    print('{0} calling {1} value = {2}'.format(list[i - 1], list[i], transition_value))
 
if __name__ == "__main__":
    nums = iter(eval(input()))
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(StartState(nums))