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DFA(确定的有穷自动机)在编译原理实验中的简化。

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简介:
1. 实验的各个正规集均可由状态数量最少的DFA识别,并且该DFA是唯一的(不考虑同构情况)。针对任意给定的DFA,设计并实现一个C程序,该程序能够将其化简为与之等价的最简DFA,遵循以下算法。2. 实验设计与分析2.1 实验设计方案:根据实验指导书以及相关书籍的知识,按照预定的算法进行实现。2.2 实验算法:(1)首先,构造一个初始划分I,该划分包含两个组:接受状态组F和非接受状态组Non-F。(2)随后,对划分I采用所描述的过程来构建一个新的划分I-new。对于I中每个组G,若对于任意输入符号a、状态s以及在状态s上读取符号a后转换到I中同一组的状态;/*在最坏情况下,一个状态可能属于多个组*/ 则将所有新形成的较小小组集替换I-new中的组G。(3)如果I-new与原始划分I一致,则保持I-new作为最终划分I-final,并执行第(4)步;否则,将I更新为I=I-new,并重复步骤(2)。(4)在最终划分I-final的每个状态组中选择一个代表状态作为该组的代表。这些代表状态共同构成了化简后的DFA M’的状态集合。假设在原始DFA M中,当输入为a时存在从代表状态s到状态t的转换;如果t所在组的代表是r,则在M’中添加一条从s到r的转换标记为a。同时,将包含s0的状态组的代表设置为M’的开始状态,并将M’的接受状态设置为那些属于F的状态所在组的代表。请注意,最终划分I-final中的每个组要么只包含F中的状态,要么不包含F中的任何状态。(5)如果化简后的DFA M’包含死状态(即对所有输入符号都自身转换的非接受状态d),则从M’中移除这些死状态;删除那些无法从开始状态到达的状态;取消所有从其他状态到死状态的转换等等。

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客服
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  • DFA
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    本实验探讨在编译原理课程中,如何通过特定算法对DFA进行有效简化。分析不同方法对于减少状态数量和优化执行效率的影响,并讨论其实际应用价值。 实验内容:每个正规集都可以通过一个状态数最少的DFA来识别,并且这个DFA是唯一的(不考虑同构的情况)。设计一个C程序,将给定的一个任意DFA转化为与其等价并且状态数目最小的最简DFA。 实验设计分析: 2.1 设计思路:根据提供的指导书和相关书籍中的知识实现算法。 2.2 实验步骤: (1)构造初始划分I。首先创建两个组,接受状态集F与非接受状态集Non-F。 (2)使用以下过程对上述的每个分组G进行处理以形成新的划分I-new:对于输入符号a和任意的状态s,在DFA中读入a后转换到同一组中的条件是满足时,则用所有新形成的小组代替I-new中的当前组;最坏情况下,一个状态就可能成为一个独立的新组。 (3)若I-new等于初始的划分I, 则令最终划分I-final为此时的状态,并进行下一步操作。否则,将新的划分赋值给I并重复步骤(2)直到满足终止条件为止。 (4)在每个分组中选取一个状态作为该组代表;这些选定的代表构成了化简后的DFA M 的新状态集合。对于M中的任意输入a和从s到t的状态转换,令r为t所在分组的代表,则在简化后的新DFA M’ 中存在从s到r标记为a的转换路径。 (5)检查并移除所有无法到达最终接受状态或形成死循环(即对任何输入符号都只返回自身且非接受的状态d)的状态。同时,删除从起始状态不可达的所有其他状态,并取消指向这些已标识的“死”状态的所有转移操作。 以上步骤详细描述了如何通过算法将一个给定DFA转换为最简形式的过程。
  • 五:
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    本实验旨在通过实现将非确定有限状态自动机(NFA)转换为等价的确定有限状态自动机(DFA),加深对正则表达式与自动机之间关系的理解,掌握DFA构造方法。 编译原理实验五的内容是关于有穷自动机的确定化。实验材料包含一个zip文件,内含实验报告和源代码两部分。
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    优质
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