构造词法分析正规式对应的DFA详解与步骤

在编译原理第四章的习题中，涉及了关于自动机的概念，特别是有限自动机（DFA）和非确定性自动机（NFA）的构造和转换。题目要求构造四个不同的正规式对应的DFA，这些正规式包括： 1. 正规式 1(0|1)*101：该正规式描述了一个字符串由0和1交替，且最后必须包含一个101的模式。通过构建初始的NFA，使用子集法将其确定化，最终得到的DFA状态图展示了一个从0出发，经过一系列状态变化，以101结尾的过程。 2. 正规式 1(1010*|1(010)*1)*0：这个正规式描述了一个字符串由1和0组成，可以包含任意数量的1010块，或者一个或多个1后紧跟010块，最后必须有一个0。NFA的构建和确定化过程会涉及复杂的子集合并，以确保所有可能的路径都能正确地识别字符串的结束。 3. 正规式 a((a|b)*|ab*a)*b：这个正规式涉及到字母a和b的组合，以及两种可能的结构：一个空串或一个a序列后面跟着一个b。NFA的构造首先根据正规式的结构添加状态，然后通过子集合并来消除冗余，并确保所有的分支路径都能处理所有可能的输入。 4. 正规式 b((ab)*|bb)*ab：这个正规式同样关注a和b的组合，但更复杂，允许一个或多个连续的ab对，或仅一个bb对，最后一定要有ab。NFA的构建同样需要对可能的模式进行仔细的分析和状态设计，通过子集法确定化为DFA，状态图会反映出这个复杂结构的处理流程。 整个过程涉及理解正规式语言的定义，设计NFA的起始状态、转移函数，以及如何通过子集法简化NFA以得到DFA，同时注意终态的确定，这对于编译器的设计和实现至关重要，因为它涉及到语法分析阶段对源代码的有效解析。掌握这些概念对于深入理解编译原理并应用于实际编程和软件开发是十分有益的。