如何用C#实现支持01读写的二进制串逐位取反图灵机

现有代码存在的核心问题 #

• 缺失核心取反逻辑：没有实现题目要求的读0写1、读1写0的写入操作，仅做了索引移动和状态切换，完全没有修改输入的字符数组内容。
• 状态设计不符合需求：当前定义的CARRY、OVERFLOW等状态是用于加法进位场景的，按位取反的图灵机不需要这些状态，状态设计完全偏离需求。
• 语法不完整：代码中的switch块、while循环、Main方法、Program类都没有闭合的大括号，属于语法错误，无法正常编译运行。
• 状态跳转逻辑错误：当前的跳转逻辑没有遍历所有待处理的二进制字符，仅处理单个字符就会进入RETURN状态，无法完成整串取反。

修正后的实现代码 #

class Program
{
    enum States
    {
        START,
        PROCESS,
        HALT
    };
    
    static void Main(string[] args)
    {
        States state = States.START;
        // 边界符*包裹待处理二进制串
        char[] input = "*101*".ToCharArray();
        int index = 0;

        while(state != States.HALT)
        {
            switch (state)
            {
                case States.START:
                    // 找到第一个非边界符进入处理状态
                    if (input[index] == '*')
                    {
                        index++;
                        state = States.PROCESS;
                    }
                    break;
                case States.PROCESS:
                    // 遇到右边界直接停机
                    if (input[index] == '*')
                    {
                        state = States.HALT;
                    }
                    // 读0写1
                    else if (input[index] == '0')
                    {
                        input[index] = '1';
                        index++;
                    }
                    // 读1写0
                    else if (input[index] == '1')
                    {
                        input[index] = '0';
                        index++;
                    }
                    break;
            }
        }
        // 输出处理结果
        Console.WriteLine("处理结果：" + new string(input));
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者adam hockney