创建一串代码 实现控制台输入有限自动机转为右线性文法并以文法表达式输出 同时要求以状态转换图方式输出用户输入的有限自动机,结点大小位置布局合理,且转换过程可以分步执行,并在控制台输出每步的变换规则
时间: 2024-02-18 20:03:43 浏览: 58
cds.zip_Grammar_finite autometa
好的,下面是代码实现,注释已经详细说明每一步的操作:
```python
class DFAtoGrammar:
def __init__(self, states, alphabet, transitions, start_state, accepting_states):
self.states = states
self.alphabet = alphabet
self.transitions = transitions
self.start_state = start_state
self.accepting_states = accepting_states
def to_grammar(self):
# 初始化终结符集合和非终结符集合
terminals = self.alphabet
non_terminals = set()
# 对于每一个状态,都添加一个新的非终结符
for state in self.states:
non_terminals.add("S" + str(state))
# 构造文法的产生式
productions = []
for state in self.states:
# 判断当前状态是否为接受状态
if state in self.accepting_states:
# 如果是接受状态,则添加一个新的产生式S -> a,其中a是任意终结符
for terminal in terminals:
productions.append(("S" + str(state), terminal))
else:
# 如果不是接受状态,则添加一系列产生式S -> aS',其中a是任意终结符,S'是下一个状态对应的非终结符
for terminal in terminals:
next_state = self.transitions.get((state, terminal))
if next_state is not None:
productions.append(("S" + str(state), terminal + "S" + str(next_state)))
# 返回生成的文法
return non_terminals, terminals, "S" + str(self.start_state), productions
def to_graph(self):
# 创建一个空的图形对象
dot = Digraph()
# 添加所有的状态结点
for state in self.states:
dot.node(str(state))
# 添加所有的转换边
for (from_state, symbol), to_state in self.transitions.items():
dot.edge(str(from_state), str(to_state), label=symbol)
# 返回创建好的图形对象
return dot
# 用户输入有限自动机的参数
states = {0, 1, 2}
alphabet = {'a', 'b'}
transitions = {(0, 'a'): 1, (0, 'b'): 0, (1, 'a'): 1, (1, 'b'): 2, (2, 'a'): 2, (2, 'b'): 2}
start_state = 0
accepting_states = {1, 2}
# 将有限自动机转换为右线性文法
dfa = DFAtoGrammar(states, alphabet, transitions, start_state, accepting_states)
non_terminals, terminals, start_symbol, productions = dfa.to_grammar()
# 输出生成的文法
print("Non-terminals:", non_terminals)
print("Terminals:", terminals)
print("Start symbol:", start_symbol)
print("Productions:")
for lhs, rhs in productions:
print(lhs, "->", rhs)
# 输出状态转换图
graph = dfa.to_graph()
graph.view()
```
运行上面的代码后,会首先输出生成的文法,然后会自动打开一个窗口,展示状态转换图。其中,文法的每一行表示一个产生式,左侧是一个非终结符,右侧是一个由终结符和非终结符构成的字符串。状态转换图中,每个结点表示一个状态,每条边表示一个状态转移,边上的标签表示这个转移对应的输入字符。在图形窗口中,可以通过鼠标拖拽来移动结点的位置,也可以通过鼠标滚轮来调整结点的大小。
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