正规表达式到最小DFA转化工具的实现与分析

"该资源是一份关于从正规表达式到确定有限自动机（DFA）自动转化工具的课程设计报告，作者为韩越，属于仲恺农业技术学院计算机科学与工程学院计算机科学与技术专业。报告详细介绍了实现原理、算法流程、程序设计以及测试与分析，旨在加深对编译原理中算法和技术的理解，提升编程技能，同时涉及Windows环境下编程思想的培养。" 报告主要围绕以下几个知识点展开： 1. **正规表达式与确定有限自动机（DFA）**： - 正规表达式是一种强大的符号语言，用于描述字符串集合，特别适用于词法分析阶段。 - DFA是一种特殊的有限自动机，它只有一个起始状态且每个状态都有确定的转移。 - DFA能识别正规集，即所有正规表达式描述的语言。 2. **Thompson构造法**： - Thompson构造法是将正规表达式转换为非确定有限自动机（NFA）的方法，通过递归地处理表达式中的操作符和字符，构建出对应的NFA状态图。 3. **NFA的确定化**： - 子集构造法：为了将NFA转换为DFA，通过创建NFA状态的所有可能子集作为新的DFA状态，每个子集代表NFA的一组可同时到达的状态。 - 含ε变迁的NFA确定化：处理NFA中的ε迁移，ε迁移允许状态间无输入字符的转移。 4. **DFA的最小化**： - DFA最小化是为了减少状态数量，提高效率。通过区分等价状态并合并，形成最小DFA。 5. **算法实现**： - 使用Visual C++编程，利用STL（标准模板库）管理状态集和边集，实现自动化状态转换和处理。 - 程序包含读取文法或自动机的文件接口，以及Thompson构造法、NFA确定化和DFA最小化的算法实现。 - 设计了主程序和子模块，通过总控程序协调各部分工作。 6. **测试与结果分析**： - 提供了测试数据，展示了输入正规表达式和DFA后的运行界面和结果输出。 - 对运行时界面、NFA转换结果和DFA结果进行了分析。 7. **学习心得**： - 作者分享了设计过程中的体会，强调了课程设计在理解高级语言执行、编译原理算法和技术、编程技巧以及Windows编程思维方面的重要性。 这份报告详尽地阐述了从正规表达式到DFA转化的理论基础、算法实现和实际应用，对于理解编译原理和自动机理论有极大的帮助。