
- •1.Операции над словами и языками. Понятие грамматики и грамматического вывода.
- •2.Иерархия Хомского формальных языков.
- •3. Понятия конечного автомата и конечно-автоматного языка. Примеры конечно-автоматных языков.
- •4.Детерминированные и недетерминированные конечные автоматы. Алгоритм детерминизации недетерминированного конечного автомата.
- •5. Алгоритм минимизация конечного автомата.
- •7. Лемма Огдена (о разрастании) для конечно-автоматных языков. Пример языка, не являющегося конечно-автоматным.
- •8. Правила построения регулярных выражений. Теорема Клини о совпадении классов конечно-автоматных и регулярных языков.
- •9. Алгоритм анализа конечного автомата.
- •10. Алгоритм синтеза конечного автомата.
- •11. Свойства замкнутости праволинейных языков относительно теоретико-множественных операций, конкатенации и итерации.
- •12. Решение систем линейных уравнений с регулярными коэффициентами. Описание праволинейного языка с помощью системы линейных уравнений с регулярными коэффициентами.
- •13. Теорема о совпадении классов праволинейных, конечно-автоматных и регулярных языков.
- •14. Определение контекстно-свободной грамматики. Контекстно-свободный грамматический вывод, левый и прявый выводы. Примеры кс-языков. Деревья вывода.
- •15. Приведенная форма кс-грамматики, алгоритм преобразования кс-грамматики к приведенной форме.
- •16. Лемма Огдена для кс-языков. Пример языка, не являющегося контекстно-свободным.
- •21. Соотношение между кс-языками и языками, допускаемыми мпа. Построение по кс-грамматике мп-автомата.
- •22. Понятие мп-преобразователя. Нисходящие и восходящие распознаватели.
- •23. Построение мп-преобразователя, реализующего левый разбор
10. Алгоритм синтеза конечного автомата.
Задача синтеза конечного автомата построить по регулярному выражению конечный автомат.
Теорема синтеза:
Для любого регулярного выражения R язык L(R) – конечно-автоматный.
Доказательство:
Для простейших РВ:
1) L(Ǿ) = Ǿ
2)
3)
4) Для построения автоматов для рекурсивного правила 4) нужно воспользоваться правилами построения конечных автоматов для объединения, конкатенации и итерации.
Пример:
11. Свойства замкнутости праволинейных языков относительно теоретико-множественных операций, конкатенации и итерации.
Построение праволинейных грамматик по регулярному языку
– праволинейная, если
или
,
-
праволинейный
язык
Пример:
Лемма 1:
праволинейные
Док-во:
//
Лемма
2: Если
и
- праволинейные, то
и
– праволинейные
Док-во:
т.к.
и
праволинейные, то для них
праволинейные грамматики.
Нетерминальные символы мы можем выбрать сами произвольно
1.
праволинейная из праволинейности
,
и
,
2.
1)
Если в
присутствует подстановка
,
то это правило принадлежит
.
2)
Если
,
то в
включаем подстановку
3)
Все правила, которые определили
,
переносятся в
.
Лемма
3: Если
- праволинейный язык, тогда
- праволинейный.
Док-во: - праволинейная.
1)
2)
если
,
то все такие правила заменяются на
правила вида
3)
т.к.
Теорема1: Любой регулярный язык является праволинейным.
12. Решение систем линейных уравнений с регулярными коэффициентами. Описание праволинейного языка с помощью системы линейных уравнений с регулярными коэффициентами.
Системы уравнений с регулярными коэффициентами.
1.
– регулярные выражения.
1)
при перестановке решения получаем
верное тождество
Отсюда
можно понять вид решения:
– единственное решение
2)
Множество решений не конечно
– множество решений уравнения, где
- любое регулярное выражение.
- наименьшее по включению решение, оно
содержится в любом другом.
2. Системы уравнений
Найти минимальное по включение решение этой системы. Метод состоит в исключении неизвестных:
из 1-го уравнения, считая что
- известное выражение.
(играет
роль
в рассмотренном уравнении)
=
Можем записать минимальное решение
Построение системы уравнений с регулярными коэффициентами по прямолинейной грамматике.
- праволинейная грамматика
S=
Правила построения:
1)
,
где
-
слова
для всех таких правил вводим коэффициент
– все те слова, которые непосредственно
выводятся из аксиомы и, следовательно,
принадлежат языку
.
2)
Для
каких то
и
таких правил может и не быть. Если
встречается такое правило, то ему
соответствует коэффициент:
Результирующая система:
Минимальное
по включению решение
- регулярное выражение для грамматики
Теорема 2.
Любой праволинейный язык является регулярным.