实验三 有限自动机的构造与识别

Posted 2020-08-21

 

一、实验目标
  
1、掌握有穷状态自动机的概念；  
2、掌握有穷状态自动机的存储及表示方法；
3、掌握有穷状态自动机与正则式之间的关系。
 
二、实验要求
  
1、输入正规式； 

2、构造该正规式的有穷状态自动机；

3. 以五元组形式输出。

三、算法

参见教材的转换规则。

 

练习：

2  (a|b)^*abb

2  l(l|d)^*

2  1(1010^*|1(010)^*1)^*0

 

四、完成算法设计、编码和调试工作，完成实验报告。

#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
char p[30][30];
char q[30][30];
int line=0;
int n;
inti,j;
int count=0;
intk,t=0;
int flag=0;
intl,m=0;
char VN[30]={‘\0‘};
char VT[30]={‘\0‘};
printf("规则数:");
scanf("%d",&n);
line=n;
for(i=0;i<30;i++)
for(j=0;j<30;j++)
        {
p[i][j]=‘\0‘;
            q[i][j]=‘\0‘;
        }
printf("请输入文法:\n");
for(i=0;i<line;i++)
        {
scanf("%s",p[i]);
        }

        l=0;
        m=0;
for(i=0;i<line;i++)
        {
for(j=0;j<30&&(p[i][j]!=‘\0‘);j++)
            {

if(p[i][j]<=‘z‘&&p[i][j]>=‘a‘||(p[i][j]<=‘9‘&&p[i][j]>=‘0‘))
                {
flag=0;
for(t=0;VN[t]!=‘\0‘;t++)
                    {
if(VN[t]==p[i][j])
                        {
flag=1;break;
                        }
                    }
if(flag==0)
                    {
                        VN[l]=p[i][j];
l++;
                    }
                }

if(p[i][j]<=‘Z‘&&p[i][j]>=‘A‘)
                {
flag=0;
for(t=0;t<30&&(VT[t]!=‘\0‘);t++)
                    {
if(VT[t]==p[i][j])
                        {
flag=1;
break;
                        }
                    }
if(flag==0)
                    {
                        VT[m]=p[i][j];
m++;
                    }
                }
            }
        }

count=0;
        k=0;
for(i=0;i<line;i++)
        {
for(j=4;j<30&&(p[i][j]!=‘\0‘);j++)
            {
                if((p[i][j]<=‘z‘&&p[i][j]>=‘a‘)||(p[i][j]<=‘Z‘&&p[i][j]>=‘A‘)||(p[i][j]<=‘9‘&&p[i][j]>=‘0‘))
                {
q[count][k]=p[i][j];
k++;
                }
else
                {
count++;
                    k=0;
                }
            }
count++;
            k=0;
        }
flag=0;
for(i=0;i<count;i++)
        {
for(j=i+1;j<count;j++)
            {
if(strcmp(q[i],q[j])==0)
                {
flag=1;
break;
                }
            }
        }
if(flag==1)
        {
printf("是非确定的有穷状态自动机，即NFA\n\n");
printf("构造的有穷状态自动机为:\n");
printf("NFA N=(K,E(总和的意思),M,{S},{Z})\n");
        }
else
        {
printf("是确定的有穷状态自动机，即DFA\n\n\n");
printf("构造的有穷状态自动机为:\n");
printf("DFA N=(K,E(总和的意思),M,{S},{Z})\n");
        }
printf("其中，\nK={S");
for(i=0;i<30&&(VT!=‘\0‘);i++)
        {
printf(",%c",VT[i]);
        }
printf("}\n");
printf("E={");
for(i=0;i<30&&(VN[i]!=‘\0‘);i++)
        {
printf("%c ",VN[i]);
        }
printf("}\n");

        k=0;
count=0;
for(i=0;i<line;i++)
        {
            j=4;
while(p[i][j]!=‘\0‘)
            {
if(k<4)
                {
q[count][k]=p[i][k];
k++;
                }
else
                {
                    if((p[i][j]<=‘z‘&&p[i][j]>=‘a‘)||(p[i][j]<=‘Z‘&&p[i][j]>=‘A‘)||(p[i][j]<=‘9‘&&p[i][j]>=‘0‘))
                    {
q[count][k]=p[i][j];
k++;
j++;
                    }
if(p[i][j]==‘l‘)
                    {
count++;
                        k=0;
j++;
                    }
                }
            }
count++;
            k=0;
        }
printf("\n");

printf("M:\n");
        l=0;
while(VN[l]!=‘\0‘)
        {
printf("M(S,%c)={",VN[l]);
for(i=0;i<30;i++)
            {
for(j=4;j<30&&(q[i][j]!=‘\0‘);j++)
                {
                    if(VN[l]==q[i][j]&&(q[i][j+1]==‘\0‘)&&(q[i][j-1]==‘=‘))
printf("%c",q[i][0]);
                }
            }
printf("}\t");
l++;
        }
printf("\n");
        l=0;k=0;
while(VT[k]!=‘\0‘)
        {
            l=0;
while(VN[l]!=‘\0‘)
            {
printf("M(%c,%c)={",VT[k],VN[l]);
for(i=0;i<30;i++)
                {
for(j=4;j<30&&(q[i][j]!=‘\0‘);j++)
                    {
if(VT[k]==q[i][j]&&VN[l]==q[i][j+1])
printf("%c",q[i][0]);
                    }
                }
printf("}\t");
l++;
            }
k++;
printf("\n");
        }
system("pause");
}

心得体会：

通过本次实验，使我对有穷状态自动机有了初步的了解，掌握了有穷状态自动机的存储及表示方法和有穷状态自动机与正则式之间的关系。

虽然并不成功，但从中学会了很多方法，这都对我的编译能力有了很大的提升！！！