编写实现自行设计一个可描述自动机数据结构(如二维表),实现分析输入字符串是否可为该自动机自动接受,要求程序通用,即只改变二维表结构即可实现另一种自动机的分析的c代码、
时间: 2024-06-10 09:06:04 浏览: 87
我明白了,您的第一个问题是:如何设计并实现一个可描述自动机数据结构的程序,通过该程序可以分析输入的字符串是否可以被该自动机自动接受,并且该程序具有通用性。
为了实现自动机的通用性,我们可以考虑使用二维表来描述自动机的状态转移规则。对于一个包含n个状态的自动机,我们可以使用一个n行m列的二维表,其中m即为自动机所能接受字符集的大小。
在二维表中,每一行代表一个状态,每一列代表一个字符。表格中的每个元素均表示自动机的状态转移规则,即当前状态在读入该列所代表的字符后转移到的状态编号。
为了实现通用性,我们可以将输入字符串看做一个字符集合,每个字符在表格中对应的列上进行匹配。从自动机的起始状态开始,在表格中进行状态转移,直至输入字符串全部被匹配或者无法转移到下一个状态。
最后,我们需要判断自动机的终止状态是否为接受状态,若是,则该输入字符串被自动机自动接受,否则则不能被自动机自动接受。
根据上述思路,我为您提供了以下C代码实现一个可描述自动机数据结构的程序:
```c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
//定义自动机状态结构体
typedef struct _state {
int idx; //状态编号
int accept; //是否为接受状态
int next[256]; //状态转移规则
} State;
//定义自动机结构体
typedef struct _automata {
int n; //状态数
int m; //字符集大小
State *states; //状态数组
int start; //起始状态编号
} Automata;
//初始化自动机
void init_automata(Automata *auto_, State *states, int n, int m, int start) {
auto_->states = states;
auto_->n = n;
auto_->m = m;
auto_->start = start;
}
//判断输入字符串是否为自动机接受的字符串
int judge_automata(Automata *auto_, const char *str) {
int cur_state = auto_->start;
int len = strlen(str);
for (int i = 0; i < len; ++i) {
cur_state = auto_->states[cur_state].next[(unsigned char)str[i]];
if (cur_state == -1) return 0; //无法转移到下一个状态,直接返回0
}
return auto_->states[cur_state].accept; //若当前状态为接受状态,则返回1,否则返回0
}
//例子:根据课本上的DFA自动机设计二维表,其可以接受所有以1开头且包含偶数个1的二进制串。
int main() {
int n = 10; //状态数
int m = 2; //字符集大小(0、1)
State states[10] = {
{0, 0, {1, 3}}, //q0
{1, 0, {2, 4}}, //q1
{2, 1, {2, 5}}, //q2
{3, 0, {4, 6}}, //q3
{4, 0, {5, 7}}, //q4
{5, 1, {5, 8}}, //q5
{6, 0, {7, 9}}, //q6
{7, 0, {8, 0}}, //q7
{8, 1, {8, 1}}, //q8
{9, 0, {0, 0}} //q9
};
Automata auto_;
init_automata(&auto_, states, n, m, 0); //初始化自动机
if (judge_automata(&auto_, "1010")) printf("accept\n"); //测试自动机接受串"1010"
else printf("reject\n");
return 0;
}
```
以上代码中实现的自动机可以接受所有以1开头且包含偶数个1的二进制串。您可以根据需要修改以上代码中的二维表来创建您自己的自动机。
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