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自动机理论简介

  • 发布:2023-10-06 21:30


自动机 – 这是什么?

术语“自动机”源自希腊语“αὐτόματα”,意思是“自作用”。自动机(复数自动机)是一种抽象的自驱动计算设备,可自动执行预定的操作序列。

具有有限数量状态 的自动机

称为 有限自动机 (FA) 或 有限状态机 (FSM)。

有限自动机的形式定义

自动机可以用 5 元组 (Q, Σ, δ, q 0, F) 表示,其中 -

  • Q 是有限状态集。

  • Σ 是一组有限的符号,称为自动机的 字母

  • δ 是传递函数。

  • Q 0 是处理任何输入的初始状态 (Q 0∈Q)

  • F 是 Q (F⊆Q) 的一组最终状态。

相关术语

字母

  • 定义字母是任何有限的符号集。

  • 示例 -Σ = {a,b,c,d} 是字母集 ,其中 'a'、'b'、'c' 和 'd' 是 符号

绳子

  • 定义字符串是取自Σ的有限符号序列。

  • 示例 - ‘cabcad’ 是字母集上的有效字符串 Σ = {a, b, c, d}

琴弦长度

  • 定义 - 字符串中存在的符号数量。 (由 | S | 表示)。

  • 示例

    • 如果 S = 'cabcad', |S| = 6

    • 如果 |

克莱昂星

  • 定义 – 小星号 、Σ*、 是一组符号或字符串 、Σ、 给出Σ 的无限集全一元对所有可能长度包括 λ 的可能字符串进行算术运算符。

  • -Σ * = Σ 0 Σ Σ 1 Σ 2…的表示形式。其中 Σ p 是长度为 p 的所有可能字符串的集合。

  • 示例-如果 Σ = {a, b}, Σ * = {λ, a, b, aa, ab, ba, bb,………..}

Kleene 关闭/加号

  • 定义 -集Σ + 是 Σ 上所有可能字符串的无限集合,具有除 λ 之外的所有可能长度。

  • 表示形式+ = Σ 1 Σ 2 Σ Σ 3…………。

    Σ + = Σ * − {λ}

  • 示例 - 如果 Σ = {a, b}, Σ + = {a, b, aa, ab, ba, bb,……..}

语言

  • 定义-语言是某个字母Σ的Σ*的子集。它可以是有限的或无限的。

  • 示例 - 如果语言在 Σ = {a, b} 上采用长度为 2 的所有可能字符串,则 L = {ab, aa, ba, bb}

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