用java 设计一个算法判断任意输入的符号串是否能被以下自动机接受: (1)符号串仅由0和1组成。 (2)至少包含1个0。 (3)串长度必须大于等于2
时间: 2024-11-03 19:19:20 浏览: 19
symbolicautomata:符号自动机和符号可见下推自动机的库
在Java中设计这样一个算法,我们可以使用非确定性的有限状态自动机(Non-deterministic Finite Automaton, NFA)的概念。因为题目要求的是至少包含一个0且串长至少为2,我们可以创建一个简单的四状态自动机模型。
1. 状态定义:
- S0:初始状态,表示开始读取输入
- S1:表示已读到一个0
- S2:表示已读到两个连续的字符
- F:终止状态,表示字符串已被完全读取且满足条件
2. 转移函数:
- S0 -> S1 (当读到0)
- S1 -> S2 (当再次读到0)
- S2 -> F 或者 S1 (如果接收到1,可以选择继续读或结束)
- S1、S2 -> S0 (如果接收到1,回到起始状态,允许循环)
3. 接受规则:
- 如果从S2到达F,表示输入符合条件;若最终停留在S0或S1,则不符合条件。
下面是伪代码形式:
```java
class DFA {
private State state;
public void process(String input) {
for (char c : input.toCharArray()) {
if (c == '0') {
state = state.next('0');
if (state == terminalState) {
return true; // 输入符合要求
}
} else {
state = state.next('1');
if (state == terminalState || state == startState) { // 非法输入,回退至S0或未到达S2
return false;
}
}
}
return state == terminalState; // 输入过长,未达到要求
}
private State startState = new State(S0);
private State terminalState = new State(S2);
}
class State {
int currentState;
State(int currentState) {
this.currentState = currentState;
}
State next(char symbol) {
switch (currentState) {
case S0:
return symbol == '0' ? new State(S1) : startState;
case S1:
return symbol == '0' ? new State(S2) : startState;
case S2:
return symbol == '1' ? terminalState : new State(S1);
}
}
}
```
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