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2024年4月16日发(作者:u盘里的xml文件能删吗)

NFA转化为DFA的转换算法及实现

确定有限状态自动机(NFA)与确定有限状态自动机(DFA)是两种不

同类型的有限状态机。NFA允许多个状态和转换到一个状态的ε转换。

而DFA每个状态只能有一个确定的转移。因此,将NFA转换为DFA可以简

化状态机的操作和分析。

NFA转换为DFA的转换算法通常有以下几个步骤:

1.确定NFA的起始状态集合。

-如果NFA的起始状态包含ε转换,则找到所有可以通过ε转换到

达的状态,将它们作为DFA的起始状态集合。

-否则,将NFA的起始状态直接作为DFA的起始状态。

2.对于每个DFA状态集合,找到从该状态集合出发,通过各个输入符

号可以到达的NFA状态集合。

-对于DFA状态集合中的每个状态,找到通过该状态的转换(不包括

ε转换)可以到达的NFA状态集合。

-将得到的NFA状态集合作为新的DFA状态集合。

3.重复步骤2,直到不再产生新的DFA状态集合。

-持续重复步骤2,直到没有新的DFA状态集合被创建。

4.为DFA中的每个状态集合标记是否包含NFA的终止状态。

-如果一个DFA状态集合包含一个或多个NFA终止状态,将该DFA状

态集合标记为终止状态。

5.根据DFA状态集合之间的转换生成DFA的转换表。

-对于每个DFA状态集合中的状态,找到通过各个输入符号可以到达

的NFA状态集合。

-将这些NFA状态集合对应的DFA状态集合作为DFA转换表中的输入

符号的转换目标。

6.完成DFA的构建。

以下是一个Python示例代码,用于将NFA转换为DFA:

```python

from collections import defaultdict

def nfa_to_dfa(nfa):

dfa_start_states = epsilon_closure([_state])

dfa_states = [dfa_start_states]

dfa_transitions = {}

dfa_final_states = []

while dfa_states:

current_dfa_state = dfa_(0)

if _state in current_dfa_state:

dfa_final_(current_dfa_state)

for symbol in et:

symbol_closure = epsilon_closure(move(current_dfa_state,

symbol))

if len(symbol_closure) == 0:

continue

if symbol_closure not in dfa_states:

dfa_(symbol_closure)

dfa_transitions[(current_dfa_state, symbol)] =

symbol_closure

return DFA(dfa_start_states, dfa_final_states,

dfa_transitions)

def epsilon_closure(states):

closure = set(states)

stack = list(states)

while stack:

state =

for transition in tions:

if == EPSILON and _state

not in closure:

(_state)

(_state)

return frozenset(closure)

def move(states, symbol):

result = set

for state in states:

for transition in tions:

if == symbol:

(_state)

return result

class NFAState:

def __init__(self, transitions):

tions = transitions

class NFA:

def __init__(self, start_state, final_state, alphabet):

_state = start_state

_state = final_state

et = alphabet

class DFAState:

def __init__(self, states):

= states

class DFA:

def __init__(self, start_state, final_states, transitions):

_state = start_state

_states = final_states

tions = transitions


本文标签: 状态 集合 转换 状态机 作为