ТАФЯ. Лабораторная работа 1

студенты гр. ИКПИ-93

_______________

Смирнов Д.А.

Тюришев М.А.

Цыганков М.А.

Козлов Н.С.

ассистент каф. ПИиВТ

_______________

Марочкина А. В.

main.py

import collections import itertools import random

def generate(start: str, rules: list) -> str:

"""

Генерирует (порождает) слова языка, не допуская дубликатов слов

Может зациклиться, если rules не строит язык: {S -> S}, {F -> aFa} и др.

:param start: исходное слово (обычно: S)

:param rules: правила перевода

"""

# убираем пустой символ в исходном слове, если есть start = start.replace('ε', '')

if start.islower(): # если нетерминальных символов нет, то возврат исходного слова yield start

else: # если есть хотя бы один нетерминальный символ, то пробуем правила перевода

# убираем из правил перевода пустой символ, если есть

rules = [(from_.replace('ε', ''), to_.replace('ε', '')) for from_, to_ in rules] q = collections.deque([start]) # очередь слов

generated_words = {start} # множество слов: и с терминальными, и с нетерминальными символами while q: # q может стать пустым, если грамматика строит конечный язык word = q.popleft() # получаем и удаляем первый элемент списка слов for from_, to_ in rules: # перебираем все правила перевода from_ в to_ len_from_ = len(from_) # получаем длину from_ # перебираем все вхождения from_ в word position = word.find(from_) while position != -1:

# формируем новое слово, имея i вхождение from_ в word new_word = word[:position] + to_ + word[position + len_from_:]

if new_word not in generated_words: # если слово не было ещё сгенерировано generated_words.add(new_word) # добавляем в множество сгенерированных if new_word.islower(): # если в new_word все символы терминальные yield new_word # возвращаем new_word и продолжаем цикл else: # если в new_word хотя бы один символ нетерминальный

q.append(new_word) # добавляем новое слово в очередь

position = word.find(from_, position + 1) # ищем следующее вхождение

def generate_all(start: str, rules: list, max_words: int) -> list:

"""

Генерирует (порождает) max_words слов языка

Может зациклиться, если rules не строит язык: {S -> S}, {F -> aFa} и др.

:param start: исходное слово (обычно: S)

:param rules: правила перевода

:param max_words: максимальное число слов языка

:return: список max_words слов языка

""" return list(itertools.islice(generate(start, rules), max_words))

def generate_any(start: str, rules: list, max_words: int) -> list:

"""

Генерирует (порождает) max_words слов языка и возвращает любое из них Может зациклиться, если rules не строит язык: {S -> S}, {F -> aFa} и др. :param start: исходное слово (обычно: S)

:param rules: правила перевода

:param max_words: максимальное число слов языка

:return: любое из max_words слов языка

""" return random.choice(generate_all(start, rules, max_words))

def main():

# Правила перевода v_rules = [ # Вариант 1

[

('S', 'AA'),

('A', 'aAb'),

('A', 'ab')

]

start = 'S' max_words = 50 for n, rules in enumerate(v_rules, 1): print(f"{n} вариант")

# Генерация максимум max_words слов языка words = generate_all(start, rules, max_words) n_words = len(words)

print(f'Слова языка ({n_words}):', words)

# Генерация максимум max_words слов языка и возврат любого из них any_word = generate_any(start, rules, max_words)

print(f'Любое из слов языка (до {n_words}):', any_word, end='\n\n')

if __name__ == '__main__': main()

Вывод программы

1 вариант

Слова языка (50): ['abab', 'aabbab', 'abaabb', 'aaabbbab', 'aabbaabb', 'abaaabbb',

'aaaabbbbab', 'aaabbbaabb', 'aabbaaabbb', 'abaaaabbbb', 'aaaaabbbbbab', 'aaaabbbbaabb',

'aaabbbaaabbb', 'aabbaaaabbbb', 'abaaaaabbbbb', 'aaaaaabbbbbbab', 'aaaaabbbbbaabb',

'aaaabbbbaaabbb', 'aaabbbaaaabbbb', 'aabbaaaaabbbbb', 'abaaaaaabbbbbb', 'aaaaaaabbbbbbbab',

'aaaaaabbbbbbaabb', 'aaaaabbbbbaaabbb', 'aaaabbbbaaaabbbb', 'aaabbbaaaaabbbbb',

'aabbaaaaaabbbbbb', 'abaaaaaaabbbbbbb', 'aaaaaaaabbbbbbbbab', 'aaaaaaabbbbbbbaabb',

'aaaaaabbbbbbaaabbb', 'aaaaabbbbbaaaabbbb', 'aaaabbbbaaaaabbbbb', 'aaabbbaaaaaabbbbbb', 'aabbaaaaaaabbbbbbb', 'abaaaaaaaabbbbbbbb', 'aaaaaaaaabbbbbbbbbab', 'aaaaaaaabbbbbbbbaabb',

'aaaaaaabbbbbbbaaabbb', 'aaaaaabbbbbbaaaabbbb', 'aaaaabbbbbaaaaabbbbb',

'aaaabbbbaaaaaabbbbbb', 'aaabbbaaaaaaabbbbbbb', 'aabbaaaaaaaabbbbbbbb',

'abaaaaaaaaabbbbbbbbb', 'aaaaaaaaaabbbbbbbbbbab', 'aaaaaaaaabbbbbbbbbaabb',

'aaaaaaaabbbbbbbbaaabbb', 'aaaaaaabbbbbbbaaaabbbb', 'aaaaaabbbbbbaaaaabbbbb']

Любое из слов языка (до 50): aabbab