建構正規表示式 C( A + B) 的DFA的程序

在本文中，我們將討論如何使用 C 為正規表示式 C(A B) 建構確定性有限自動機 (DFA)。我們將首先了解問題及其背後的理論，然後深入實施，最後以相關範例來展示其用途。

理解問題陳述

確定性有限自動機 (DFA) 是自動機理論（理論計算機科學的一個分支）中使用的計算理論模型。它是最簡單的自動機型別之一，也是編譯器和解析器研究中的基本概念。

這裡的任務是為正規表示式 C(A B) 寫一個 DFA。此表達式可以解釋為“C”後面接著一次或多次出現“A”或“B”。我們的目標是建立一個 C 程式來檢查給定的輸入字串是否與此正規表示式相符。

理論背景

DFA 由一組狀態以及輸入符號上這些狀態之間的轉換組成。它從初始狀態開始並讀取輸入符號。對於每個輸入符號，它會轉換到新狀態，直到讀取所有輸入符號。當且僅當輸入以最終（或接受）狀態結束時，DFA 才接受輸入。

在這種情況下，正規表示式 C(A B) 的 DFA 可以視覺化如下 -

• 開始狀態：q0

• #接受狀態：q2

• #轉換 -

• 輸入「C」上的 q0 到 q1

• #輸入「A」或「B」時的 q1 到 q2

• 輸入「A」或「B」上的 q2 保持在 q2

範例

現在讓我們用 C 實作這個 DFA。請注意，該程式僅適用於大寫“A”、“B”和“C”。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

enum State { q0, q1, q2, q3 };

State getNextState(State currentState, char input) {
   switch (currentState) {
      case q0: return (input == 'C') ? q1 : q3;
      case q1: return (input == 'A' || input == 'B') ? q2 : q3;
      case q2: return (input == 'A' || input == 'B') ? q2 : q3;
      default: return q3;
   }
}

bool matchesRE(string s) {
   State currentState = q0;
   for (char c : s) {
      currentState = getNextState(currentState, c);
   }
   return currentState == q2;
}

int main() {
   string test = "CABAB";
   cout << (matchesRE(test) ? "Matches Regular Expression" : "Does not match Regular Expression") << endl;
   return 0;
}

輸出

Matches Regular Expression

測試用例

我們以字串「CABAB」為例。字串以“C”開頭，後面跟著一系列“A”和“B”。因此，它符合正規表示式 C(A B) ，程式的輸出將是：「匹配正規表示式」。

結論

在本文中，我們仔細研究了計算理論模型 DFA 及其在驗證正規表示式中的應用。我們專注於正規表示式 C(A B) 並建立了一個 C 程式來檢查輸入字串是否與該正規表示式相符。我們希望本次討論能夠提供豐富的信息，並幫助您更好地理解 DFA 及其在 C 中的實現。

以上是建構正規表示式 C( A + B) 的DFA的程序的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！