编译原理,利用子集法,将NFA构造出DFA,请写出相应的c语言代码
时间: 2024-12-13 19:22:25 浏览: 11
编译原理实现C语言的NFA确定化和DFA最小化
编译原理中的子集构造算法(Subset Construction Algorithm),也称Thompson构造,是用来从非确定型有限自动机(Non-deterministic Finite Automaton, NFA)转换成确定型有限自动机(Deterministic Finite Automaton, DFA)。这个过程通过不断合并状态来消除NFA中的非确定性。
下面是一个简单的C语言代码示例,展示了如何使用递归的方式实现子集构造算法:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct {
bool end; // 是否是接受状态
int set[1 << 8]; // 子集,每一位表示一个输入字符的状态
} State;
State* make_dfa(State* nfa) {
if (nfa->set[0] == -1) { // 如果是最小状态,则直接返回
return nfa;
}
int min = -1, max = -1;
for (int i = 0; i < 1 << 8; ++i) {
if (nfa->set[i] != -1 && (min == -1 || nfa->set[i] < min)) {
min = nfa->set[i];
}
if (nfa->set[i] != -1 && (max == -1 || nfa->set[i] > max)) {
max = nfa->set[i];
}
}
if (min == max) { // 合并相同的子集
State* new_state = malloc(sizeof(*new_state));
new_state->end = nfa->end;
new_state->set[min] = nfa->set[min];
free(nfa);
return new_state;
} else {
State* dfa = malloc(sizeof(*dfa));
dfa->end = false;
for (int i = min; i <= max; ++i) {
if (nfa->set[i] != -1) {
dfa->set[i] = nfa->set[i];
if (nfa->end) {
dfa->end = true;
}
} else {
State* subset = make_dfa(&nfa->set[i]);
if (subset->end) {
dfa->end = true;
}
free(subset);
}
}
return dfa;
}
}
// 使用时先创建NFA的初始结构
void create_nfa() {
// ... 这里需要你自己根据NFA的具体定义填充NFA的状态和转移
// 然后初始化所有状态为-1(未处理)
}
int main() {
create_nfa();
State* start = make_dfa(start_of_nfa);
printf("构造的DFA:\n");
// 打印DFA的状态信息
return 0;
}
```
注意:这只是一个简化的版本,实际应用中你需要根据具体的NFA定义来构建其初始状态,并添加适当的输入字符处理。同时,上面的代码仅适用于输入长度为8的情况,如果你需要处理更长的输入,需要相应地调整`set`数组的大小。
阅读全文