使用python编写完整的可以将正规式((ab)|b)(a|(ba)*)a转化成NFA的代码,并将NFA以文本的形式输出,并可以使用graphviz进行查看

时间: 2024-01-22 12:17:47 浏览: 22
可以使用Python中的`pydot`库和`graphviz`软件来生成NFA的图形化表示。以下是将给定正则表达式转换为NFA的完整代码: ```python import pydot class State: def __init__(self, label=None): self.transitions = {} self.label = label self.accepting = False class NFA: def __init__(self, start=None): self.start = start self.end = start self.states = [start] if start is not None else [] def connect(self, from_state, to_state, symbol=None): if symbol not in from_state.transitions: from_state.transitions[symbol] = [] from_state.transitions[symbol].append(to_state) def add_state(self, state): self.states.append(state) def set_accepting(self, state): state.accepting = True def regex_to_nfa(regex): stack = [] nfa_start_state = State() nfa_end_state = State() nfa = NFA(nfa_start_state) stack.append((nfa_start_state, nfa_end_state)) i = 0 while i < len(regex): c = regex[i] if c == '(': group_start = State() group_end = State() nfa.add_state(group_start) nfa.add_state(group_end) if len(stack) > 0: prev_start, prev_end = stack[-1] nfa.connect(prev_end, group_start) stack.append((group_start, group_end)) elif c == '|': prev_start, prev_end = stack.pop() nfa_end_state = State() nfa.add_state(nfa_end_state) nfa.connect(nfa_start_state, prev_start) nfa.connect(prev_end, nfa_end_state) stack.append((nfa_end_state, nfa_end_state)) elif c == '*': prev_start, prev_end = stack.pop() nfa.connect(nfa_end_state, prev_start) nfa.connect(prev_end, nfa_start_state) nfa.add_state(nfa_end_state) stack.append((nfa_start_state, nfa_end_state)) elif c == ')': group_start, group_end = stack.pop() if i + 1 < len(regex) and regex[i + 1] == '*': nfa.connect(nfa_end_state, group_start) nfa.connect(group_end, nfa_start_state) nfa.add_state(nfa_end_state) stack.append((nfa_start_state, nfa_end_state)) else: nfa.connect(stack[-1][1], group_start) nfa_end_state = group_end else: state = State() nfa.add_state(state) nfa.connect(nfa_end_state, state, c) nfa_end_state = state stack.append((state, state)) i += 1 nfa.set_accepting(nfa_end_state) return nfa def nfa_to_dot(nfa): dot = pydot.Dot(graph_type='digraph') for state in nfa.states: node = pydot.Node(str(id(state)), shape='circle') if state.accepting: node.set_shape('doublecircle') dot.add_node(node) for symbol in state.transitions: for to_state in state.transitions[symbol]: edge = pydot.Edge(str(id(state)), str(id(to_state)), label=symbol) dot.add_edge(edge) return dot.to_string() regex = '((ab)|b)(a|(ba)*)a' nfa = regex_to_nfa(regex) dot = nfa_to_dot(nfa) print(dot) ``` 代码输出为NFA的DOT格式,可以将其保存为文件,并使用Graphviz软件将其转换为图像。

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