DFA的编程实现含源代码实验报告剖析Word格式.docx

1、能将保存在内存变量中的DFA写入DFA文件，也能将DFA文件读入内存中。（思考：对稀疏DFA（转换表中为空的地方较多）或用“或”表达转换的DFA（如下的测试用例三），如何改进DFA转换表的表达。）（3）DFA的正确性检查：检查所有集合的元素的唯一性。检查“开始状态”是否唯一，并是否包含在“状态集”中。检查“接受状态集”是否为空，并是否包含在“状态集”中。检查“状态转换表”是否满足DFA的要求。检查“状态转换表”并非填满时的处理是否得当（4）DFA的语言集列表显示：输入待显示的字符串的最大长度N，输出以上定义的DFA的语言集中长度N的所有规则字符串。（提示：注意算法中while循环的次数）（5）

2、DFA的规则字符串判定：输入（或用字符集随机生成）一个字符串，模拟DFA识别字符串的过程判定该字符串是否是规则字符串（属于DFA的语言集）。测试用例：DFA（一）DFA（二）DFA（三）实验要求：按照编译原理及实践参考书第二章中描述的“while循环+双层case选择”的算法编程实现一般的DFA。要求能通过以上三个测试用例的测试。完成内容中（1）（5）部分，可得C。完成内容中（1）（2）（5）部分，可得B。完成内容中（1）（2）（4）（5）部分，可得A。完成全部内容，可得奖励。判定算法概要：准备：开始状态s0, 接受状态集F, 状态转换表T（s, c）, sS, cSc = getchar（）

3、;s = 开始状态s0;while （ c != EOF ） / 输入未结束则循环s = T（s, c）;if （s = NULL） error（）;if （s 接受状态集F） accept （）;else error （）;通用DFA存储格式的建议：（用以上的第三个测试DFA为例）3 / 字符集中的字符个数 （以下两行也可合并成一行）/ * o / 以空格分隔的字符集。O代表任意非/和*的字符5 / 状态个数 （以下两行也可合并成一行）1 2 3 4 5 / 状态编号。若约定总是用从1开始的连续数字表示，则此行可省略1 / 开始状态的编号。若约定为1，则此行可省略1 / 结束状态个数。5 /

4、 结束状态的编号2 -1 -1 / 状态1的所有出去的转换。按字符集中的字符顺序给出。-1表示出错状态-1 3 -13 4 35 4 3-1 -1 -1实验报告：同时上交纸质报告与电子版报告。纸质报告以实验分析、实验中遇到的问题及解决方法、实验测试（含屏幕截图）、实验心得等为主，不得大量引用源程序（引用源程序总行数不得超过100行）。电子版报告以源程序、测试用例、输出文件等为主，包括纸质报告的电子版，须确保提并的源程序能编译运行，否则不要上交。电子版请发送到*，邮件标题请写明学号、姓名与实验编号，形如： 姓名。不得抄袭实验报告与源程序，否则后果自负！提高内容：（1）图形化的用户界面；（2）任意

5、DFA的状态转换图、状态转换表的图形绘制；附实验报告 源码实验一DFA的编程实现实验分析：DFA的初始化一个DFA的基本信息 状态集、字符集、开始状态、结束状态集、状态转换表；在程序中状态集、字符集、开始状态、结束状态集都用string类型来表示，即可不用考虑用户输入内容的长度。但缺点是字符集只能是字符而不可以是字符串。状态转换表：为三个字符的字符串，第一个为当前状态，第二个为输入字符，第三个为下一状态。 用vector容器存放转换函数的内容字符串判断初始化一个DFA，后可以通过一下算法判断一个字符串是否符合该DFA。开始状态s0, 接受状态集F, 状态转换表T（s, c）, s S, c i

6、f （s 接受状态集F）error （）;在实际编写代码中的体现为void identify（） /判断字符串 coutstr; int i=0; char present=StartStates; while（istr.length（） present=move（present,stri）;/move函数即去遍历转换表，返回下个状态 if（present=N） / N 即为move返回错误的状态， break; i+; if（FinalStates.find（present）!=FinalStates.npos）/如果返回的状态用find函数 属于最终状态集则表示识别 cout该自动机识别此

7、字符串 else该自动机不识别此字符串 对DFA的存储与读写将DNF的信息写入文件中，第一行：字符集；第二行：状态集;第三行：开始状态；第四行：结束状态集；以下行写入状态转换表按照既定的规定读取文件中的数据将其赋值，然后初始化DFA即可；DFA的语言集列表显示：这一个模块应该是这个实验中比较难的一部分了。我并没有使用while循环的这个做法。而是用函数递归，通过所有字符集的路径去遍历整个DFA。最后将符合条件的字符串输出；void Traversal（char present, int N,string strass=）/遍历DFA的语言集列表 if（present=|N0）/若路径已经大于N

8、或者当前状态错误，停止递归 return; N-;=FinalStates.npos）该自动机识别字符串:strass for（int i=0;iAlphabet.length（）;i+） string temp; temp=strass; strass+=Alphabeti; Traversal（move（present,Alphabeti）,N,strass）; strass=temp;递归终止条件的判断。当N- 时， N小于0，或者遍历到无路可走是便终止遇到的问题:对于递归的终止条件写得不够明确。 递归前对字符串赋值strass赋值，递归后应该还原，这一点没有想到。调试了很久。 总结，对

9、递归的具体编写 还是不熟悉。目前的代码，字符集和状态只能是一个字符，若要优化可以用vector容器存储即可；实验用例：实验结果：判断字符串：显示小于N的语言集：读取DFA文件：实验总结：在这次实验中，学习对一般的DFA的表达方法与编程实现方法。对课本提供的算法有了更深刻的认识。在编写和调试代码的过程中对自身的编程能力也有了很大的提高。对自动机和其识别语言有了更透彻的理解。在动手编程之前一定要好好明确实验的理论准备和思路的理清，能帮助我们在实验过程中少走更多的弯路。总之在这次实验中收获很多，提高了动手能力和分析问题的能力。源代码：/构造一个DFA#includevectorfstreamusin

10、g namespace std;class TransitionTablepublic: char present; /当前状态 char next; /下一状态 char input; /输入字符 TransitionTable（char P,char I,char D） present=P; next=D; input=I;class DFA DFA（）1、手动输入，2、读取txt文件 int select;select; if（select=1） inti（）; if（select=2） read（）; string States; /状态集 char StartStates; /开始状

11、态 string FinalStates; /结束状态集 string Alphabet; /字符集 vector Trans; /转换函数 void inti（） /初始化自动机请输入有限状态集S：States;请输入字符集A：Alphabet;请输入转换函数MOVE -格式为：当前状态-输入字符-下一状态：（输入#结束输入） int j=0; while（true） char input4; cininput; if（strcmp（input,#）=0） TransitionTable Temp（input0,input1,input2）; Trans.push_back（Temp）;请输

12、入开始状态集S0：StartStates;请输入结束状态集F：FinalStates; void identify（） /识别字符串请输入字符串：）/ N 即为move返回错误的状态，; char move（char P,char I） /move 转换函数Trans.size（）; if（Transi.present=P&Transi.input=I） return Transi.next; return void read（） /从txt文件中读取DNF的信息 char temp10; fstream ff（DNF.txt,ios:in）; ff.getline（temp,10）; Alp

13、habet=temp; States=temp; StartStates=temp0; FinalStates=temp0; while（!ff.eof（） ff.getline（temp,10）; TransitionTable Temp（temp0,temp1,temp2）; /*将DNF的信息写入文件中， 第一行： 第二行： 第三行： 第四行： 以下行写入状态转换表*/ void write（）out）; ffAlphabetStatesStartStatesFinalStates ffTransi.presentTransi.inputTransi.next ff.close（）; v

14、oid Traversal（char present, int N,string strass=） /遍历 DFA的语言集列表显示0） else if（FinalStates.find（present）=FinalStates.npos&N return ;int main（） DFA example; example.identify（）; int N; coutN; example.Traversal（example.StartStates,N）; example.write（）; system（pause）; return 0;/*测试用例输入状态转换表0a10b21b22a11a32b33a33b3#2b55b53b45a66b44a66a34b5*/