• 1.摘要
  • 2.基础概念
  • 2.1.定义
  • 2.2.工作方式(非正式的语义)
  • 2.3.扩展转移函数
  • 2.4.工作方式(正式的语义)
  • 2.5.DFA与有向图
  • 2.6.利弊
  • 2.7.其它
  • 3.例子
  • 4.封闭性及一些运算
  • 4.1.封闭性
  • 4.2.补运算
  • 4.3.交运算和并运算
  • 4.4.同态和逆同态运算
  • 5.最小自动机
  • 5.1.等价类自动机
  • 5.2.唯一性
  • 5.3.算法

确定有限状态自动机

在计算理论中,确定有限状态自动机确定有限自动机(英语:deterministic finite automaton, DFA)是一个能实现状态转移的自动机。对于一个给定的属于该自动机的状态和一个属于该自动机字母表image的字符,它都能根据事先给定的转移函数转移到下一个状态(这个状态可以是先前那个状态)。

基础概念

定义

确定有限状态自动机image是由

一个非空有限的状态集合image

一个输入字母表image(非空有限的字符集合)

一个转移函数image(例如:image

一个开始状态image

一个接受状态的集合image

所组成的5-元组。因此一个DFA可以写成这样的形式:image

工作方式(非正式的语义)

确定有限状态自动机从起始状态开始,一个字符接一个字符地读入一个字符串image(这里的image指示Kleene星号算子。),并根据给定的转移函数一步一步地转移至下一个状态。在读完该字符串后,如果该自动机停在一个属于F的接受状态,那么它就接受该字符串,反之则拒绝该字符串。

扩展转移函数

为了在保证严谨的前提下,方便地叙述关于DFA的内容,我们定义如下扩展的转移函数:

image

image是自动机从状态q顺序读入字符串w后达到的状态

扩展转移函数递归的定义为:

image

image

工作方式(正式的语义)