【TIS-100 攻略】TIS-NET 第 23~24 关：T20 节点模拟器、T31 节点模拟器
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我们翻阅数据手册，可以发现数据手册上有这么奇怪的两页：
手册里提到了 T20 和 T31 这两个特殊的节点，其中 T31 节点是“随机访问存储器”（Random Access Memory, RAM）节点，T20 则是一个神秘节点，我们对它的内部细节毫无所知。我们现在面临的 TIS-NET 第 23、24 关则正好要求我们手动实现这两个特殊的节点。
TIS-NET 第 23 关《T20 节点模拟器》（T20 Node Emulator）关卡展示
T20 节点有两个输入量：IN.I 和 IN.V，分别代表指令（instruction）和数值（value）。我们要为 T20 节点实现如下操作：
收到 0 指令时，读入一个数值，将其存为 p；
收到 1 指令时，读入一个数值，将其存为 q；
收到 2 指令时，交换 p 和 q；
收到 3 指令时，将 p 加上 q 并覆盖原始的 p；
收到 4 指令时，将当前的 p 值送往输出口。
本关的代码如下：
IN.V 下方的两个节点接力将当前的 value 发给中央节点（mov up down, mov up left）。
IN.I 下方的节点从 IN.I 处读入一个指令 x，并将它映射为 2x+1 发给下方的中央节点（mov up acc, add acc, add 1, mov acc down）。原始指令 0、1、2、3、4 分别被映射成了 1、3、5、7、9 命令。
中央节点的 acc 用来存储 p 的值，bak 用来存储 q 的值。它随时听候上方节点的命令（jro up）：
收到命令 1 时，说明原始指令是 0。我们向下跳 1 行，从右边读入一个数值 v，视为 p，将其存入 acc 中（mov right acc, jmp 1）；
收到命令 3 时，说明原始指令是 1。我们向下跳 3 行，从右边读入一个数值 v，视为 q，将其存入 bak 中（swp, mov right acc, swp, jmp 1）；
收到命令 5 时，说明原始指令是 2。我们向下跳 5 行，交换 acc 和 bak（swp, jmp 1）；
收到命令 9 时，说明原始指令是 4。我们向下跳 9 行，将 acc 里的 p 值发给下方（mov acc down）；
以上四种命令没啥好说的，都非常简单。最麻烦的是收到命令 7 时的操作，此时原始指令是 3。我们向下跳 7 行，执行令 p 加上 q 的操作。由于 bak 不能直接参与跟 acc 的运算，所以我们得先将 bak 发到左边的邻居节点处暂存（swp, jmp c, mov acc left, swp），然后再从这个左边邻居处读入 bak，累加到 acc 中（add left）。注意执行第一条 swp 指令后，要强制跳到第 12 行继续执行，因为第 10 行是收到命令 9 时的操作，收到命令 7 时不能执行。
左边的邻居节点只有一条指令：mov right right。它的读取目标和写入目标都是 right，这意味着：当右侧节点向我们写入一个数字时，我们将它暂存起来，并等待右侧节点接下来发起读请求时，将该数字原封不动地还给它。这就像在【踢皮球】：右侧节点会首先会将 bak 中值为 q 的皮球踢过来，我们先接住；然后右侧节点切换到 acc 时，会请求我们将 q 皮球踢回去，累加到 p 上。这时候我们原封不动地把 q 这个皮球踢回去就行了。
最下方的节点仅当本次命令为 9 时才工作，将上方发来的 p 值送给 OUT（mov up down）。
点击左下角的【RUN】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
TIS-NET 第 24 关《T31 节点模拟器》（T31 Node Emulator）关卡展示
终于到了我们的随机存储器了。本题需要维护一个长度为 8 的 nums 数组（索引从 0 开始，8 个元素的索引分别为 0~7），然后：
当你从 IN 收到 0 时，接着从 IN 里读入两个数字 i 和 v，然后将 nums[i] 的值设为 v；
当你从 IN 收到 1 时，接着从 IN 里读入一个数字 i，然后将 nums[i] 的值输出给 OUT 口。
维护一个数组——有没有觉得很眼熟？没错，之前我们求众数（传送门：【TIS-100 攻略】TIS-NET 第 10 关：序列众数计算器）以及计数排序（传送门：【TIS-100 攻略】TIS-NET 第 20 关：超长序列排序器）的时候，都维护了一个频数数组，用于记录各个元素的出现次数。之前的这两个关卡，我们已经相当于实现了一个小型的 T31 节点。本关我们则是要实现一个完整的 T31 节点。
本关的代码如下：
首先看 IN 下方的节点：
初始化长度为 8 的 nums 数组，向上方的栈中放入 8 个 0（mov 8 acc）
（mov 0 left）
（sub 1）
（jnz 2）
接下来不断将 IN 中的数字发给中间靠右的节点（mov up down）
（jmp 5）
然后看中间靠右的节点：
中间靠右的节点首先接收 0 或 1 的指令，将其放入 bak 暂存（mov up acc）
（swp）
然后，题目假设数组的索引是从 0 开始的，但是我们以往维护的都是以 1 索引起始的数组。这里我们还是按既往经验来，将收到的 i 加上 1，得到真实的数组索引 j（mov 1 acc）
（add up）
并发给左边（mov acc left）。
接下来，我们检查 bak 中的命令值是 0 还是 1（swp）：
如果命令值为 1，则跳到第 11 行执行（jnz b）
命令值是 0（存命令）时，需要从 in 读取一个新的数值 v，并将 nums[j] 设置为 v。我们按顺序执行，给左边发送一个 1 指令（mov 1 left），
并将新的 v 值一并发送给左边（mov up left）
（jmp 1）
命令值是 1（取命令）时，需要输出 nums[j] 的值。我们给左边发送一个 3 指令（mov 3 left），
并将左边传来的 nums[j] 的值发给下方（mov left down）。
接下来看中间靠左的节点：
中间靠左的节点在收到右边发来的 j 值后（mov right acc），
先令上方的栈弹栈 j 次（sav）
（mov up down）
（sub 1）
（jnz 3）
然后从下方栈的栈顶处获得 nums[j] 的值，将其放入 acc（mov down acc）
并等待右边节点发来新的命令（jro right）。
当你收到了 1 指令时，说明要把 nums[j] 的值更新为 v。我们向下跳 1 行，将右边发来的 v 值放入下方栈的栈顶（mov right down），
然后跳到第 12 行，避开 10~11 行的逻辑互斥的代码（jmp c）。
当你收到了 3 指令时，说明要将 nums[j] 的值发给右边输出。我们向下跳 3 行，将 acc 中的 nums[j] 值发给右边（mov acc right），
然后 nums[j] 原样放回下方栈的栈顶（mov acc down）。
操作完成后，下方的栈向上弹栈 j 次（swp）
（mov down up）
（sub 1）
（jnz d）
右下角节点没啥好说的，遇到上方传来的需要输出的值时，无脑向下传就 OK 了（mov up down）。
点击左下角的【RUN】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
优化代码行数
我们将以上代码做一些微调，即可省去 6 行代码，同时其他两项指标也不会恶化。
中间靠左的节点得到 nums[j] 的值后，将该值发往右边，同时从右边接收新的 nums[j] 的值，既存又取；
中间靠右的节点在收到指令 0（存指令）时，先丢弃掉左边返回的 nums[j]，然后将读到的 v 值发给左边，作为新的 nums[j]；
中间靠右的节点在收到指令 1（取指令）时，将左边返回的 nums[j] 存入 acc，向下方发一份后，将原始的 nums[j] 传回去，相当于让左边节点把 nums[j] 仍设置成之前的值。
优化后的代码如下：
上方和下方节点的代码没有任何变化。然后看中间靠右的节点：
中间靠右的节点首先接收 0 或 1 的指令，将其放入【acc】暂存（mov up acc）。
然后将上方发来的 i 值【直接发给左边】（mov up left），由左边去计算对应的 j 值。
接下来，我们检查【acc】中的命令值是 0 还是 1：若命令值是 1，跳到第 7 行执行（jnz 7）。
命令值是 0（存命令）时，我们丢弃掉左边发来的 nums[j] 的值（mov left acc），
然后将新的 v 值发给左边，作为新的 nums[j]（mov up left）
（jmp 1）
命令值是 1（取命令）时，我们将左边返回的 nums[j] 存入 acc（mov left acc），
原样返回（mov acc left），
同时复制一份发给下方（mov acc down）。
接下来看中间靠左的节点：
首先将右方传来的 i 加上 1 映射成 j（mov 1 acc）
（add right）
然后：令上方弹栈 j 次（sav）
（mov up down）
（sub 1）
（jnz 4）
将下方栈顶的 nums[j] 发给右方（mov down right），
从右方接收新的 nums[j] 放入下方栈顶（mov right down），
令下方弹栈 j 次（swp）
（mov down up）
（sub 1）
（jnz a）
这样的话，这个节点变成了【既存又取】的样子，和具体的存取命令解耦了。另外，由于多出了许多代码空间，所以 i 映射成 j 的操作可以由本节点亲自完成，中央靠右的节点可以不占用自己的 bak 寄存器，少执行了很多次 swp 指令，代码行数进一步减少。
点击左下角的【RUN】，稍等片刻，便会弹出结算界面：
34 行代码减少到了 28 行，同时其他两项指标也没有增加。本方案完爆了上一版方案。
