正规式转NFA代码详解:子集构造与等价类划分
正规式转NFA代码详解:子集构造与等价类划分
这段代码实现了将正规式转换为NFA的过程,利用了Thompson算法、子集构造和等价类划分等技术,最终得到一个等价的NFA图。
public void Sameless()
{
List<List<int>> result = new List<List<int>>();
List<int> e = new List<int>();
for (int i = 0; i < dfa_list.Count; i++)
{
if (!end_list.Contains(dfa_list[i].start) && !e.Contains(dfa_list[i].start))
{
e.Add(dfa_list[i].start);
}
}
e.Sort();
if (e.Count != 0)
result.Add(e);
result.Add(end_list);
int count = 0;
while (count < result.Count)
{
List<int> E = new List<int>();
E = result[count];
if (count == result.Count - 1) // 终结状态
{
num_end = findtype(result, E[0]);
}
List<int> L = new List<int>();
for (int i = 0; i < sign_list.Count; i++)
{
int x = findtype(result, findlast(E[0], sign_list[i]));
for (int j = 0; j < E.Count; j++)
{
if (findlast(E[j], sign_list[i]) != -1 && findtype(result, findlast(E[j], sign_list[i])) != x && !L.Contains(E[j]))
{
L.Add(E[j]);
}
}
}
if (L.Count == 0)
{
count++;
}
else
{
List<int> J = new List<int>();
for (int x = 0; x < E.Count; x++)
{
if (!L.Contains(E[x]))
{
J.Add(E[x]);
}
}
result.RemoveAt(count);
result.Insert(count, J);
result.Insert(count + 1, L);
}
}
for (int i = 0; i < result.Count; i++)
{
for (int j = 0; j < dfa_list.Count; j++)
{
if (dfa_list[j].start == result[i][0])
{
FA fa = new FA();
fa.start = findtype(result, dfa_list[j].start);
fa.to = dfa_list[j].to;
fa.end = findtype(result, dfa_list[j].end);
if (!mfa_list.Contains(fa))
mfa_list.Add(fa);
}
}
}
}
代码原理
- Thompson算法: 代码首先利用Thompson算法将正规式转换为NFA,得到包含起始状态、终止状态和转移条件的NFA图。
- 子集构造: 然后,对NFA图进行子集构造,得到一个包含起始状态、终止状态和转移条件的DFA图。
- 等价类划分: 最后,对DFA图进行等价类划分,得到一个最小化的DFA图。
代码解析
Sameless()
函数: 该函数实现了整个正规式转NFA的过程。e
列表: 存放所有非终止状态的集合。result
列表: 用于存储等价类划分的结果。count
变量: 控制遍历result
列表的指针。E
列表: 当前遍历的等价类。L
列表: 存放与E
中有相同转移条件的状态集合。J
列表: 存放E
中与L
不相交的状态集合。
总结
这段代码通过Thompson算法、子集构造和等价类划分等步骤,实现了将正规式转换为NFA的过程。代码中使用了列表、哈希表等数据结构,以及循环和条件判断等控制结构。
补充说明
- 代码中的
dfa_list
、end_list
、sign_list
、mfa_list
以及findtype
、findlast
等函数需要根据实际情况进行定义。 - 代码中使用了
FA
类来表示NFA中的状态,其包含start
、to
、end
等属性。 - 该代码仅为示例代码,实际应用中可能需要根据具体需求进行调整。
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