为正则表达式(a|b)*a(a|b)构造一个确定的有穷自动机DFA(先构造NFA)

时间: 2024-06-10 14:06:42 浏览: 211
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正则表达式和有穷自动机

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好的,我理解了你的要求。对于你的问题,我可以回答。首先,我们需要根据正则表达式(a|b)*a(a|b)构造一个NFA(非确定性有限状态自动机),具体步骤如下: 1. 创建一个开始状态s0,将它标记为起始状态。 2. 对于每个字符集a和b,创建一个状态s1和s2,从s0分别创建一条字符为a或b的转移。 3. 对于每个字符集a和b,创建一个状态s3和s4,从s1和s2分别创建一条字符为a或b的转移。 4. 创建一个状态s5,从s3和s4分别创建一条字符为a的转移到s5。 5. 对于每个字符集a和b,创建一个状态s6和s7,从s5分别创建一条字符为a或b的转移。 6. 创建一个状态s8,从s6和s7分别创建一条字符为b的转移到s8。 7. 创建一个状态s9,从s8创建一条字符为a的转移到s9,并将s5和s9标记为接受状态。 接下来,我们将NFA转换为一个DFA(确定性有限状态自动机),具体步骤如下: 1. 定义一个新的状态集合Q',开始状态为状态s0。 2. 对于每个输入字符集a和b,定义一个新的状态集合T,T中的状态是由Q'中的所有状态经过字符为a或b的转移得到的状态。 3. 将T添加到Q'中作为一个新的状态,如果T不在Q'中,则将T加入集合中,并在集合中标记为未处理状态。 4. 对于每个未处理状态T',对于每个输入字符集a和b,定义一个新的状态集合T'',T''中的状态是由T'中的所有状态经过字符为a或b的转移得到的状态。 5. 如果T''不在Q'中,则将T''加入集合中,并在集合中标记为未处理状态。 6. 将T'与字符集a或b的转移映射到T''上,并将T''添加到T'的转移集中。 7. 标记T'为已处理状态,循环执行步骤四至六,直至所有状态集合都被处理。 8. 对于Q'中的每个状态集合,如果它包含任何一个接受状态,则将它标记为接受状态。 最终得到的DFA如下图所示: ``` +-------+ a +-------+ a +-------+ b +-------+ | 0 | ----> | 1 | ----> | 2 | ----> | 8 | +-------+ +-------+ +-------+ +-------+ | | ^a,b / | | ^a,b / | | ^a,b / | | ^a | / | / | / | / | / | / | / | v / | / v / | / v / | / v / v +-------+ a +-------+ a +-------+ a +-------+ b | 3 | ---->| 4 | ---->| 5 | ---->| 9 |<----+ +-------+ / +-------+ / +-------+ / +-------+ | | | ^a,b / | | ^a,b / | | ^a,b / | | ^a | | / | / | / | / | / | / | / | | v / v / v / v / v / v / v / v | +-------+ b +-------+ b +-------+ b +-------+ b +-------+ | | 6 |<--- | 7 |<--- | 8 |<--- | 6 | | +-------+ +-------+ +-------+ +-------+ | | | ^a,b / | | ^a,b / | | ^a,b / ^b | | / | / | / | / | / | / | v / v / v / v / v / v / | +-------+ a +-------+ a +-------+ a +---------------------+ | 5 | <---| 5 | <---| 5 | <---| +-------+ +-------+ +-------+ | ^ | | | +---------------------------------------+ ``` 希望我的回答能够帮到你,有不懂的地方可以再问我哦。
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