nfa确定化java实现
时间: 2023-11-18 18:11:14 浏览: 31
以下是一个简单的Java实现:
```java
import java.util.*;
public class NFA {
private Set<Integer> states;
private Map<Character, Set<Integer>> transitions;
private int startState;
private Set<Integer> acceptStates;
public NFA(Set<Integer> states, Map<Character, Set<Integer>> transitions, int startState, Set<Integer> acceptStates) {
this.states = states;
this.transitions = transitions;
this.startState = startState;
this.acceptStates = acceptStates;
}
public boolean accepts(String input) {
Set<Integer> currentStates = epsilonClosure(Collections.singleton(startState));
for (char c : input.toCharArray()) {
currentStates = move(currentStates, c);
currentStates = epsilonClosure(currentStates);
}
return !Collections.disjoint(currentStates, acceptStates);
}
private Set<Integer> epsilonClosure(Set<Integer> states) {
Set<Integer> closure = new HashSet<>(states);
Stack<Integer> stack = new Stack<>();
stack.addAll(states);
while (!stack.isEmpty()) {
int state = stack.pop();
if (transitions.containsKey(null) && transitions.get(null).contains(state)) {
Set<Integer> epsilonTransitions = transitions.get(null);
for (int s : epsilonTransitions) {
if (!closure.contains(s)) {
closure.add(s);
stack.push(s);
}
}
}
}
return closure;
}
private Set<Integer> move(Set<Integer> states, char symbol) {
Set<Integer> newStates = new HashSet<>();
for (int state : states) {
if (transitions.containsKey(symbol) && transitions.get(symbol).contains(state)) {
Set<Integer> transitionStates = transitions.get(symbol);
newStates.addAll(transitionStates);
}
}
return newStates;
}
}
```
该实现包含一个NFA类,其中包含四个属性:状态集合,转移函数,起始状态和接受状态。还包括两个方法:`accepts`和`epsilonClosure`。
`accepts`方法接受一个字符串作为输入,并返回该字符串是否被NFA接受。它首先计算起始状态的epsilon闭包,然后对于输入中的每个符号,它计算当前状态的move集合(即通过输入符号进行的转移),然后计算move集合的epsilon闭包。最后,如果epsilon闭包与接受状态的集合有交集,则该字符串被接受。
`epsilonClosure`方法接受一个状态集合,并返回该集合的epsilon闭包。它使用一个栈来跟踪当前需要处理的状态,并在栈中添加epsilon转移的状态。最终,它返回包含原始状态和epsilon转移状态的集合。
还有一个`move`方法,它接受一个状态集合和一个输入符号,并返回通过该输入符号进行的转移得到的新状态集合。它遍历状态集合并查找符号对应的转移,然后返回新状态集合。
请注意,此实现使用Java的集合框架来表示状态和转移函数。状态用Set<Integer>表示,转移函数用Map<Character, Set<Integer>>表示,其中字符为输入符号,Set<Integer>为状态集合。此外,该实现假定NFA转移函数中只有epsilon转移,而没有空转移。空转移可以通过将null键添加到转移函数中来实现。
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