不确定有穷自动机的确定化.docx
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不确定有穷自动机的确定化
不确定有穷自动机的确定化
不确定有穷自动机的确定化
实验时间_____2022年4月10日_______
院系_______管理信息工程学院_______
班级_______11计算机科学与技术____
学号______2022年0102022年9____________
姓名________姜高__________________
1、实验目的
不确定有穷自动机的确定化
2、实验原理
用子集构造算法构造子集加入子集族中直到收敛（所有构造的子集都已存在于子集族）为止。
如原来不确定有穷自动机的五元组形式为：
M=（K，，F，S，Z），其中K为状态集，为字母表，F为转换函数，S为初始态，Z为终态集。
用子集族S代替K，新的转换函数D代替F，形成新的五元组M=（S，，D，S，Z）即将原不确定有穷自动机转换为确定有穷自动机。
3、实验内容
（1）闭包计算：
closure（I）
（2）转换函数：
move（I,a）
4、伪代码
假定构造的子集族为S=（T1，T2。
。
。
。
。
。
），K为状态集：
（1）开始，令closure（K0）为S中唯一成员，并
且未被标记
（2）WHILE（C中存在尚未被标记的子集T）
DO
{
标记T;
For每输入字母a
DO
{
U:
=closure（move（T,a））;
IfU不在S中then
将U作为未被标记的子集加在S中
}
}
5.代码实现
#includeiostream
#includestring
#defineMAXS100
usingnamespacestd;
stringNODE;//结点集合
stringCHANGE;//终结符集合
intN;//NFA边数
structedge{
stringfirst;
stringchange;
stringlast;
};
structchan{
stringltab;
stringjihe[MAXS];
};
voidkong（inta）
{
inti;
for（i=0;ii++）
cout'';
}
//排序
voidpaixu（stringa）
{
inti,j;
charb;
for（j=0;ja.length（）;j++）
for（i=0;ia.length（）;i++）
if（NODE.find（a[i]）NODE.find（a[i+1]））
{
b=a[i];
a[i]=a[i+1];
a[i+1]=b;
}
}
voideclouse（charc,stringhe,edgeb[]）
{
intk;
for（k=0;kk++）
{
if（c==b[k].first）
if（b[k].change==“*"）
{
if（he.find（b[k].last）he.length（））
he+=b[k].last;
eclouse（b[k].last,he,b）;
}
}
}
voidmove（chanhe,intm,edgeb[]）
{
inti,j,k,l;
k=he.ltab.length（）;
l=he.jihe[m].length（）;
for（i=0;ii++）
for（j=0;jj++）
if（（CHANGE[m]==b[j].change）（he.ltab[i]==b[j].first））if（he.jihe[m].find（b[j].last）he.jihe[m].length（））
he.jihe[m]+=b[j].last;
for（i=0;ii++）
for（j=0;jj++）
if（（CHANGE[m]==b[j].change）（he.jihe[m][i]==b[j].first））if（he.jihe[m].find（b[j].last）he.jihe[m].length（））
he.jihe[m]+=b[j].last;
}
//输出
voidoutputfa（intlen,inth,chan*t）
{
inti,j,m;
cout"I";
for（i=0;ii++）
cout'I'CHANGE[i]"";
coutendl"-------------------------"endl;
for（i=0;ii++）
{
cout''t[i].ltab;
m=t[i].ltab.length（）;
for（j=0;jj++）
{
kong（8-m）;
m=t[i].jihe[j].length（）;
coutt[i].jihe[j];
}
coutendl;
}
}
voidmain（）
{
edge*b=newedge[MAXS];
inti,j,k,m,n,h,x,y,len;
boolflag;
stringjh[MAXS],endnode,ednode,sta;
cout"请输入NFA各边信息（起点条件[空为*]终点），以"endl;
for（i=0;iMAXS;i++）#结束：
cinb[i].first;
if（b[i].first=="#"）break;
cinb[i].changeb[i].last;
}
N=i;
/*for（j=0;jj++）
coutb[j].firstb[j].changeb[j].lastendl;*/
for（i=0;ii++）
{
if（NODE.find（b[i].first）NODE.length（））
NODE+=b[i].first;
if（NODE.find（b[i].last）NODE.length（））
NODE+=b[i].last;
if（（CHANGE.find（b[i].change）CHANGE.length（））（b[i].change!
="*"））CHANGE+=b[i].change;
}
len=CHANGE.length（）;
cout"结点中属于终态的是：
"endl;
cinendnode;
for（i=0;iendnode.length（）;i++）
if（NODE.find（endnode[i]）NODE.length（））
cout"所输终态不在集合中，错误！
"endl;
return;
}
//cout"endnode="endnodeendl;
chan*t=newchan[MAXS];
t.ltab=b.first;
h=1;
eclouse（b.first,t.ltab,b）;//求e-clouse
//coutt.ltabendl;
for（i=0;ii++）
{
for（j=0;jt[i].ltab.length（）;j++）
for（m=0;mm++）
eclouse（t[i].ltab[j],t[i].jihe[m],b）;//求e-clouse
for（k=0;kk++）
{
//coutt[i].jihe[k]"-
move（t[i],k,b）;//求move（I,a）
//coutt[i].jihe[k]endl;
for（j=0;jt[i].jihe[k].length（）;j++）
eclouse（t[i].jihe[k][j],t[i].jihe[k],b）;//求e-clouse
}
for（j=0;jj++）
{
paixu（t[i].jihe[j]）;//对集合排序以便比较
for（k=0;kk++）
{
flag=operator==（t[k].ltab,t[i].jihe[j]）;
if（flag）
break;
}
if（!
flagt[i].jihe[j].length（））
t[h++].ltab=t[i].jihe[j];
}
}
coutendl"状态转换矩阵如下：
"endl;
outputfa（len,h,t）;//输出状态转换矩阵
//状态重新命名
string*d=newstring[h];
NODE.erase（）;
coutendl"重命名：
"endl;
for（i=0;ii++）
{
sta=t[i].ltab;
t[i].ltab.erase（）;
t[i].ltab='A'+i;
NODE+=t[i].ltab;
cout'{'sta"}="t[i].ltabendl;
for（j=0;jendnode.length（）;j++）
if（sta.find（endnode[j]）sta.length（））
d=ednode+=t[i].ltab;
for（k=0;kk++）
for（m=0;mm++）
if（sta==t[k].jihe[m]）
t[k].jihe[m]=t[i].ltab;
}
for（i=0;iNODE.length（）;i++）
if（ednode.find（NODE[i]）ednode.length（））
d+=NODE[i];
endnode=ednode;
coutendl"DFA如下：
"endl;
outputfa（len,h,t）;//输出DFA
cout"其中终态为：
"endnodeendl;
//DFA最小化
m=2;
sta.erase（）;
flag=0;
for（i=0;ii++）
{
//cout"d["i"]="d[i]endl;
for（k=0;kk++）
{
//cout"I"CHANGE[k]endl;
y=m;
for（j=0;jd[i].length（）;j++）
{
for（n=0;nn++）
{
if（d[n].find（t[NODE.find（d[i][j]）].jihe[k]）d[n].length（）||t[NODE.find（d[i][j]）].jihe[k].length（）==0
）
{
if（t[NODE.find（d[i][j]）].jihe[k].length（）==0）
x=m;
else
x=n;
if（!
sta.length（））
{
sta+=x+48;
}
else
if（sta!
=x+48）
{
d[m]+=d[i][j];
flag=1;
d[i].erase（j,1）;
//coutd[i]endl;
j--;
}
break;//跳出n
}
}//n
}//j
if（flag）
{
m++;
flag=0;
}
//cout"sta="staendl;
sta.erase（）;
}//k
}//i
coutendl"集合划分：
";
for（i=0;ii++）
cout"{"d[i]"}";
coutendl;
//状态重新命名
chan*md=newchan[m];
NODE.erase（）;
coutendl"重命名：
"endl;
for（i=0;ii++）
{
md[i].ltab='A'+i;
NODE+=md[i].ltab;
cout"{"d[i]"}="md[i].ltabendl;
}
for（i=0;ii++）
for（k=0;kk++）
for（j=0;jj++）
{
if（d[i]==t[j].ltab）
{
for（n=0;nn++）
{
if（!
t[j].jihe[k].length（））
break;
else
if（d[n].find（t[j].jihe[k]）d[n].length（））
{
md[i].jihe[k]=md[n].ltab;
break;
}
}
break;
}
}
ednode.erase（）;
for（i=0;ii++）
for（j=0;jendnode.length（）;j++）
if（d[i].find（endnode[j]）d[i].length（）ednode.find（md[i].ltab））ednode+=md[i].ltab;
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