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python - Python 中 {ab, abc}* 的非确定性有限自动机

问题描述

我一直在尝试绘制这个非确定性有限自动机：

语言 {ab, abc}* 的状态数不超过 3 的 NFA，我得到了下图中的解决方案：

NFA图

问题似乎是代码逻辑，因为我的代码总是打印“拒绝。如果有人可以就如何编写此算法提供一些提示，我将不胜感激。

print("Insert below the string: ")
string = str(input())


def state_q0(string):
    if len(string) == 0:
        print("string not accepted")
    else:
        if string[0] == "a":
            state_q1(string[1:])
        elif string[0] == "b":
            print("rejected")


def state_q1(string):
    if len(string) == 0:
        print("string not accepted")
    else:
        if string[1] == "b":
            state_q2(string[2:])
        else:
            print("rejected")


def state_q2(string):
    if len(string) == 0:
        print("string not accepted")
    else:
        if string[2] == "c":
            print("accepted -> q0")
        elif string[2] == "b":
            print("rejected")


state_q0(string)

标签： pythonpython-3.xdfanfa

解决方案

您应该始终查看字符串的第一个字符，并使用除第一个字符之外的所有内容调用递归调用。

您的图表中也没有注明，但我认为这q0是接受状态，因为它对应于(ab + abc)*.

所以按照你的风格（我个人不会使用，但没关系）：

def q0(s):
    if not s: return "accept"  # Accepting state.
    if s[0] == "a": return q1(s[1:])
    return "reject"

def q1(s):
    if not s: return "reject"
    # NFA, must try both edges.
    if (s[0] == "b" and q0(s[1:]) == "accept" or
        s[0] == "b" and q2(s[1:]) == "accept"):
        return "accept"
    return "reject"

def q2(s):
    if not s: return "reject"
    if s[0] == "c": return q0(s[1:])
    return "reject"

然而，我将如何编码 NFA 是这样的：

transitions = [
    {"a": {1}},
    {"b": {0, 2}},
    {"c": {0}}
]
starting_state = 0
accepting_states = {0}

def nfa(w):
    cur_states = {starting_state}
    for c in w:
        if not cur_states: return "reject"
        cur_states = set.union(*
            (transitions[s].get(c, set()) for s in cur_states))
    return "accept" if cur_states & accepting_states else "reject"

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