1.1.  Aims.  The purpose of the assignment is to:

. let you design a solution to a problem that requires to parse and analyse text and perform logical computations;

. let you implement this solution in the form of a short Python program;

. practice reading from a file and making use of, in particular, tests, repetitions, lists, sets, strings, Boolean operators.

1.2.  Submission. Your program will be stored in a file named knights_and_knaves.py.   After  you  have developed and tested your program, upload it using Ed (unless you worked directly in Ed).  Assignments can be submitted more than once; the last version is marked. Your assignment is due by October 23, 10:00am.

1.3.  Assessment.  The assignment is worth 13 marks. It is going to be tested against a number of input files. For each test, the automarking script will let your program run for 30 seconds.

Assignments can be submitted up to 5 days after the deadline. The maximum mark obtainable reduces by 5% per full late day, for up to 5 days.  Thus if students A and B hand in assignments worth 12 and 11, both two days late (that is, more than 24 hours late and no more than 48 hours late), then the maximum mark obtainable is 11.7, so A gets min(12:7; 11) = 11 and B gets min(11:7; 11) = 11.

The outputs of your programs should be exactly as indicated.

1.4.  Reminder on plagiarism policy. You are permitted, indeed encouraged, to discuss ways to solve the assignment with other people.   Such  discussions  must be in terms of algorithms, not code.   But  you must implement the solution on your own. Submissions are routinely scanned for similarities that occur when students copy and modify other people’s work, or work very closely together on a single implementation.  Severe penalties apply.

Raymond Smullyan has designed many puzzles involving Knights and Knaves.  Knights always tell the truth, whereas Knaves always lie. We refer to Knights and Knaves as Sirs.  A puzzle, which is a set of English sentences, involves a finite number of Sirs. Solving the puzzle means:

. determining the names of all Sirs involved in the puzzle;

. determining solutions to the puzzle, where a solution qualifies each Sir as either a Knight or a Knave.

Some puzzles have no solution, others have a unique solution, and others have at least 2 solutions.  The following is an example of a puzzle with a unique solution.

One  evening  as  you  are  out  for  a  stroll,  you  walk  by  a  doorway  labeled  no  normals

allowed .  Some  people  are  talking  inside .  Curious,  you  listen,  and  you  hear  Sir  Paul

who  says:  "all  of  us  are  Knaves."  "Exactly  one  of  us  is  a  Knight,"  replies  Sir  Jenny . As  for  Sir  John,  who  is  also  inside,  he  just  keeps  quiet .  Who  is  a  Knight,  and  who

is  a  Knave?

The Sirs involved in this puzzle are Sir Jenny, Sir John, and Sir Paul.  The unique solution is given by Sir Jenny being a Knight, Sir John being a Knave, and Sir Paul being a Knave.

2.  Detailed description

2.1.  Syntax of puzzles.  A sentence starts with a capital letter possibly preceded by opening double quotes and ends in a full stop, an exclamation mark or a question mark, possibly followed by closing double quotes. Sir, Sirs, Sir names, Knight and Knave, I, always start with a capital letter, and no other word inside a sentence is capitalised.   A sentence in a puzzle contains at most one part enclosed between double quotes.   When a sentence contains one part enclosed between double quotes, the part outside the double quotes contains a single occurrence of the form Sir Sir_Name, and what occurs between the double quotes is something said by Sir Sir_Name.  A sentence that contains no part enclosed between double quotes might refer to a number of Sirs, always in the form Sir Sir_Name, or Sirs Sir_Name_ 1 and Sir_Name_2, or Sirs Sir_Name_ 1 , Sir_Name_2 , … and Sir_Name_n, where n ≥ 3, and Sir_Name_ 1, …, Sir_Name_n are pairwise distinct.

What is between double quotes is a phrase in one of the following forms, ending in either a comma, a full stop, an exclamation mark, or a question mark:

. At/at  least  one  of Conjunction_of_Sirs/us  is  a  Knight/Knave

. At/at most  one  of Conjunction_of_Sirs/us  is  a  Knight/Knave

. Exactly/exactly  one  of Conjunction_of_Sirs/us  is  a  Knight/Knave

. All/all  of  us  are  Knights/Knaves

.  I  am  a  Knight/Knave

. Sir Sir_Name is  a  Knight/Knave

. Disjunction_of_Sirs is  a  Knight/Knave

.  Conjunction_of_Sirs are  Knights/Knaves

where:

. Disjunction_of_Sirs is in one of the following forms:

– Sir_ 1 or Sir_2

– Sir_ 1 , Sir_2 , … or Sir_n (n ≥ 3)

.  Conjunction_of_Sirs is in one of the following forms:

– Sir_ 1 and Sir_2

– Sir_ 1, Sir_2 , … and Sir_n (n ≥ 3)

. Sir_ 1, …, Sir_n are pairwise distinct expressions of the form Sir Sir_Name or I.

2.2. Input and output of programs.  Your program will prompt the user for a text file, assumed to be stored in the working directory, that stores the sentences that make up a puzzle.  No assumption should be made on the number of English sentences provided as input, nor on the length of a sentence, nor on the length of a Sir name, nor on the number of Sirs involved in the puzzle.

Your program should:

. output the Sirs involved in the puzzle in lexicographic order (5 marks);

. output whether or not there is a solution, and in case there is, how many there are (3 marks);

. in case a unique solution exists, output it, with all Sirs being qualified as either Knight or Knave in alphabetical order (5 marks).