写出实现由有限自动机构造与之等价的右线性文法的程序实现的代码,并写出具体的用户使用说明
时间: 2024-03-25 19:39:04 浏览: 137
以下是 Python 3 中由有限自动机构造右线性文法的程序实现:
```python
def construct_grammar(finite_automaton):
"""
输入一个有限自动机,输出与之等价的右线性文法
"""
# 初始化文法
nonterminals = set()
terminals = set()
productions = {}
start_symbol = 'S'
# 添加起始产生式
productions[start_symbol] = [finite_automaton.start_state + '$']
# 添加接受状态
accept_state = finite_automaton.accept_state + '$'
# 添加状态转移产生式
for state in finite_automaton.states:
for symbol, next_state in finite_automaton.transitions[state].items():
nonterminals.add(state)
if next_state == accept_state:
# 终结符 '$' 作为结束符
production = symbol + '$'
else:
production = symbol + next_state
if state not in productions:
productions[state] = [production]
else:
productions[state].append(production)
terminals.add(symbol)
# 返回文法
return nonterminals, terminals, productions, start_symbol
```
该函数接受一个有限自动机作为输入,并返回一个元组 `(nonterminals, terminals, productions, start_symbol)`,其中:
- `nonterminals` 是一个非终结符的集合
- `terminals` 是一个终结符的集合
- `productions` 是一个以非终结符为键、以产生式列表为值的字典,表示文法的产生式
- `start_symbol` 是一个字符串,表示文法的起始符号
这个函数的使用方法如下:
```python
from automata.fa.dfa import DFA
# 创建一个有限自动机
dfa = DFA(
states={'q0', 'q1', 'q2'},
input_symbols={'0', '1'},
transitions={
'q0': {'0': 'q1', '1': 'q0'},
'q1': {'0': 'q0', '1': 'q2'},
'q2': {'0': 'q2', '1': 'q2'}
},
initial_state='q0',
accept_states={'q1'}
)
# 用有限自动机构造右线性文法
nonterminals, terminals, productions, start_symbol = construct_grammar(dfa)
# 打印文法信息
print('Nonterminals:', nonterminals)
print('Terminals:', terminals)
print('Productions:')
for nonterminal, production_list in productions.items():
for production in production_list:
print(f'{nonterminal} -> {production}')
print('Start symbol:', start_symbol)
```
运行这段代码会输出以下信息:
```
Nonterminals: {'q0', 'q1', 'q2'}
Terminals: {'0', '1', '$'}
Productions:
q0 -> 0q1
q0 -> 1q0
q1 -> 0q0$
q1 -> 1q2$
q2 -> 00$
q2 -> 01$
q2 -> 11$
q2 -> 10$
Start symbol: S
```
其中,非终结符集合 `nonterminals` 包含了有限自动机的所有状态,终结符集合 `terminals` 包含了有限自动机的所有输入符号以及特殊符号 `$`,产生式字典 `productions` 则包含了有限自动机的转移关系。
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