前言

第1章 绪论

 1．1 引言

 1．2 可逆计算

 1．3 可逆计算中的逻辑综合

1．3．1 可逆逻辑综合的概念

1．3．2 可逆逻辑综合的意义

 1．4 可逆逻辑综合中的主要问题

1．4．1 可逆逻辑门的级联

1．4．2 最小代价问题及其实现

1．4．3 无用输出信息位 

1．4．4 可逆逻辑综合的规模

1．4．5 可逆逻辑综合方法

 1．5 本书的主要任务和内容

第2章 可逆逻辑与可逆逻辑门

 2．1 关于可逆

 2．2 可逆逻辑中的布尔代数

 2．3 可逆逻辑函数

2．3．1 问题的提出

2．3．2 可逆逻辑函数实现

 2．4 可逆逻辑门

2．4．1 一位可逆逻辑门

2．4．1 Feynman门

2．4．3 简单交换门

2．4．4 双控制门

2．4．5 控制交换门

2．4．6 多位控制反门

 2．5 可逆逻辑门的表示

 2．6 可逆逻辑门的通用性

第3章 可逆逻辑门网络

 3．1 可逆逻辑网络结构

 3．2 可逆网络的级联

 3．3 可逆网络的表示

 3．4 可逆逻辑门网络基本元素的产生

 3．5 可逆逻辑门的级联

 3．6 可逆网络门的计数

3．6．1 Toffoli门计数

3．6．2 Toffoli门网络级联

3．6．3 实验及结果分析

第4章 可逆网络的构造

 4．1 可逆网络结构的表示

4．1．1 平行线与垂直线编号

4．1．2 可逆网络的一种结构编码

4．1．3 一种组合可逆网络的构造

 4．2 一种可逆网络输出向量的序号表示

4．2．1 序号的定义

4．2．2 逆序序列与输出向量的一一对应关系

4．2．3 输出向量序号表示

 4．3 一种可逆网络构造算法

4．3．1 算法

4．3．2 实例

4．3．3 实验结果及分析

第5章 Toffoli门可逆网络综合

 5．1 基本算法

5．1．1 基本算法的算法实现

5．1．2 实例

 5．2 双向算法

5．2．1 双向算法的算法实现

5．2．2 实例

 5．3 控制位的优化

5．3．1 双向最小宽度算法的算法实现

5．3．2 实例

 5．4 三种方法结果比较

5．4．1 三种算法之间的比较

5．4．2 三种算法与Benchmark对比

第6章 典型可逆门簇网络组合级联

 6．1 典型可逆门簇网络模型

 6．2 对网络的输入／输出位及垂直线编号

 6．3 典型可逆门簇基本元素库的构造

 6．4 实验结果及分析

第7章 正反控制门簇可逆网络级联

 7．1 正／反控制门

 7．2 正／反控制门的可逆逻辑综合

7．2．1 正反控制门可逆网络级联算法

7．2．2 正／反控制门级联网络的化简

7．2．3 实验结果及分析

 7．3 正／反控制门簇的可逆网络级联

7．3．1 正／反控制门簇的可逆网络级联算法

7．3．2 实验结果与分析

第8章 可逆函数复杂性网络综合

 8．1 基本定义

 8．2 正反控制门的可逆综合

8．2．1 PNC门的生成与级联

8．2．2 实例验证

8．2．3 化简

 8．3 结果分析

第9章 不可逆逻辑函数的可逆构造

 9．1 基本定义

 9．2 可逆逻辑网络的MCMT门描述

9．2．1 可逆逻辑网络

9．2．2 AND／OR运算到AND／0R运算的转换

 9．3 多输出逻辑函数的转换

9．3．1 积项的表示与运算

9．3．2 多输出积项的运算

9．3．3 算法

9．3．4 结果的正确性验证

 9．4 验证结果分析

第10章 置换群与可逆网络级联

 10．1 可逆门与群

 10．2 可逆逻辑门网络与置换

 10．3 真值表的变换

 10．4 综合及优化

10．4．1 规则优化

10．4．2 综合

10．4．3 对换级别的优化

10．4．4 门级别的优化

10．4．5 举例

10．4．6 讨论

 10．5 基于置换群的可逆逻辑网络构造

10．5．1 置换群与可逆网络

10．5．2 可逆门的生成

10．5．3 可逆网络的构造

10．5．4 实例验证

第11章 可逆逻辑网络的优化

 11．1 基本定义

 11．2 模板分类

 11．3 模板的应用

 11．4 实验结果

 11．5 模板的重构

11．5．1 重构

11．5．2 优化

11．5．3 实验结果

 11．6 Toffoli—Fredkin网络优化

11．6．1 Box门

11．6．2 Fredkin门与Toffoli门相似性的解释 

11．6．3 算法

11．6．4 模板化简工具

11．6．5 讨论

第12章 基于PPRM的可逆逻辑综合

 12．1 关于PPRM

 12．2 PPRM展开式的构造

12．2．1 PPRM展开式的构造方法

12．2．2 PPRM展开式的展开过程

 12．3 基于PPRM构造可逆逻辑网络

12．3．1 生成PPRM扩展式

12．3．2 综合算法

12．3．3 PPRM化简

12．3．4 数据结构

12．3．5 实例

12．3．6 实验结果与分析

12．3．7 算法分析与改进

 12．4 几种基于PPRM的可逆逻辑网络综合

12．4．1 基于PPRM的可逆逻辑网络综合的快速算法WHH(f)

12．4．2 深度搜索解空间树的算法DFS(ibaigh，irow)

12．4．3 BBF算法

12．4．4 实验结果与分析

12．4．5 深度优先搜索最优可逆网络的算法DFC(irow)

12．4．6 调用算法DFC生成可逆逻辑网络的算法DFM(f)

 12．5 小结

参考文献

《可逆逻辑综合》以作者管致锦和课题组多年来可逆逻辑综合工作为基础，但又不囿于此。撰写中把可逆逻辑综合基础与最新研究成果相融合，以可逆逻辑门级联为主线，从简单可逆逻辑门级联出发，逐步拓展可逆门级联的种类，引入相关的可逆逻辑综合理论和方法。本书系统介绍可逆逻辑门、可逆逻辑函数与可逆逻辑门网络及其相互关系，分析可逆逻辑和可逆逻辑门的本质特征，反映可逆逻辑门网络的结构特点和内涵特性，并给出相应的表示；较为全面地给出传统可逆逻辑门到扩展可逆逻辑门可逆逻辑综合的相关理论和方法。

《可逆逻辑综合》可作为高等院校计算机、电子信息、通信等专业高年级本科生和研究生课程的参考用书，同时对相关研究人员也具有指导意义和参考价值。

由于可逆逻辑综合在可逆计算中的基础地位和在光计算、纳米技术以及信息安全方面的重要应用，近十年来研究成果不断涌现。因此，总结国际上近十年来可逆逻辑综合的研究成果，反映我国学者在该领域的贡献，引导更多的人投身该领域开展研究是十分迫切和非常必要的。

《可逆逻辑综合》以作者管致锦和课题组多年来可逆逻辑综合工作为基础，但又不囿于此。撰写中把可逆逻辑综合基础与最新研究成果相融合，以可逆逻辑门级联为主线，从简单可逆逻辑门级联出发，逐步拓展可逆门级联的种类，引入相关的可逆逻辑综合理论和方法。

本书适合从事相关研究工作的人员参考阅读。