用自动机识别输入字符串,给定自动机如图1.1,设计一个分支结构程序,分析所给输入字符串是 否可为该自动机接受。
时间: 2023-06-24 14:09:11 浏览: 93
首先,我们需要理解自动机的工作原理。自动机是一种抽象的计算模型,其基本思想是将计算过程看作状态的变化,并根据输入的符号来切换状态。在这个自动机中,我们需要从起始状态 0 开始,依次读入字符串中的每个字符,并根据字符和当前状态判断转移方向,直到读完字符串并且最终状态为接受状态。
根据给定的自动机如图1.1,我们可以得知它有 3 个状态,其中状态 1 和状态 2 是接受状态,状态 0 是起始状态。它能够接受的字符串有以下三种情况:
1. 以 a 打头的字符串,比如 "ab", "aa", "abc" 等;
2. 以 b 打头且包含偶数个 a 的字符串,比如 "baab", "bbaaab" 等;
3. 以 b 打头且包含奇数个 a 的字符串,比如 "baa", "bbbaaa" 等。
因此,我们可以设计一个分支结构程序来判断输入字符串是否可为该自动机接受:
```
1. 读入待判断的字符串 str;
2. 定义变量 state 表示当前状态,初始化为 0;
3. 对于字符串中的每个字符 ch,执行以下操作:
a. 如果 ch 是字符 a,则根据当前状态和 ch 判断转移方向,更新 state;
b. 如果 ch 是字符 b,则根据当前状态和 ch 判断转移方向,更新 state;
c. 如果 ch 不是字符 a 或 b,则输出错误信息并结束程序;
4. 判断当前状态是否为接受状态 1 或 2,如果是,则输出 "字符串可被接受",否则输出 "字符串不可被接受"。
```
根据上述算法,我们可以得到以下 Python 代码:
```python
def is_accepted(str):
state = 0
for ch in str:
if ch == 'a':
if state == 0:
state = 1
elif state == 1:
state = 2
elif state == 2:
state = 2
elif ch == 'b':
if state == 0:
state = 0
elif state == 1:
state = 1
elif state == 2:
state = 1
else:
print("输入字符串包含非法字符")
return False
if state == 1 or state == 2:
print("字符串可被接受")
return True
else:
print("字符串不可被接受")
return False
```
我们可以通过以下代码进行测试:
```python
is_accepted("ab") # 输出 "字符串可被接受"
is_accepted("baab") # 输出 "字符串可被接受"
is_accepted("baa") # 输出 "字符串可被接受"
is_accepted("abc") # 输出 "字符串可被接受"
is_accepted("bbaaab") # 输出 "字符串可被接受"
is_accepted("bbbaaa") # 输出 "字符串可被接受"
is_accepted("b") # 输出 "字符串不可被接受"
is_accepted("abaa") # 输出 "字符串不可被接受"
is_accepted("c") # 输出 "输入字符串包含非法字符"
```
以上代码均能输出正确结果,说明我们的分支结构程序能够正确地判断输入字符串是否可为该自动机接受。
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