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不确定有限状态自动机的确定化

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编译原理实验报告 实验名称 不确定有限状态自动机的确定化 实验时间 院系 计算机科学与技术学院 班级 学号 姓名 1 .试验目的 输入: 非确定有限(穷)状态自动机。 输出: 确定化的有限(穷)状态自动机 2 .实验原理 一个确定的有限自动机(DFA)M 可以定义为一个五元组,M=(K,∑,F,S,Z),其中: (1) K 是一个有穷非空集,集合中的每个元素称为一个状态; (2) ∑是一个有穷字母表,∑中的每个元素称为一个输入符号; (3) F 是一个从K×∑→K 的单值转换函数,即 F(R,a)=Q,(R,Q∈K)表示当前状态为R,如果输入字符a,则转到状态Q,状态Q 称为状态R 的后继状态; (4) S∈K,是惟一的初态; (5) ZK,是一个终态集。 由定义可见,确定有限自动机只有惟一的一个初态,但可以有多个终态,每个状态对字母表中的任一输入符号,最多只有一个后继状态。 对于 DFA M,若存在一条从某个初态结点到某一个终态结点的通路,则称这条通路上的所有弧的标记符连接形成的字符串可为DFA M 所接受。若 M 的初态结点同时又是终态结点,则称ε可为M 所接受(或识别),DFA M 所能接受的全部字符串(字)组成的集合记作 L(M)。 一个不确定有限自动机(NFA)M 可以定义为一个五元组,M=(K,∑,F,S,Z),其中: (1) k 是一个有穷非空集,集合中的每个元素称为一个状态; (2) ∑是一个有穷字母表,∑中的每个元素称为一个输入符号; (3) F 是一个从K×∑→K 的子集的转换函数; (4) SK,是一个非空的初态集; (5) ZK,是一个终态集。 由定义可见,不确定有限自动机NFA 与确定有限自动机DFA 的主要区别是: (1)NFA 的初始状态S 为一个状态集,即允许有多个初始状态; (2)NFA 中允许状态在某输出边上有相同的符号,即对同一个输入符号可以有多个后继状态。即 DFA 中的F 是单值函数,而 NFA 中的F 是多值函数。 因此,可以将确定有限自动机DFA 看作是不确定有限自动机NFA 的特例。和 DFA 一样,NFA 也可以用矩阵和状态转换图来表示。 对于 NFA M,若存在一条从某个初态结点到某一个终态结点的通路,则称这条通路上的所有弧的标记(ε除外)连接形成的字符串可为M 所接受。NFA M 所能接受的全部字符串(字)组成的集合记作 L(M)。 由于 DFA 是NFA 的特例,所以能被 DFA 所接受的符号串必能被 NFA 所接受。 设 M1和 M2...

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