实验一(二) DFA识别字符串

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一、实验目的

通过本次实验，加深对DFA及其识别的语言的理解，学习对一般的DFA的表达方法与编程实现方法。

二、实验任务

编写一个C语言程序，模拟实现DFA识别字符串的过程。

三、实验内容

（1）DFA的输入；
（2）DFA的存储与读写；
（3）DFA的正确性检查；
（4）DFA的语言集列表显示；
（5）DFA的规则字符串判定；

四、内容说明：

（1）DFA的输入：
分别输入DFA的“字符集”、“状态集”、“开始状态”、“接受状态集”、“状态转换表”等内容，并保存在设定的变量中。

（2）DFA的存储与读写：
将上述DFA的五元组保存在一个文本文件中，扩展名指定为.dfa。请自行设计DFA文件的存储格式，并说明其含义。能将保存在内存变量中的DFA写入DFA文件，也能将DFA文件读入内存中。（思考：对稀疏DFA（转换表中为空的地方较多）或用“或”表达转换的DFA（如下的测试用例三），如何改进DFA转换表的表达。）

（3）DFA的正确性检查：
1检查所有集合的元素的唯一性。
2检查“开始状态”是否唯一，并是否包含在“状态集”中。
3检查“接受状态集”是否为空，并是否包含在“状态集”中。
4检查“状态转换表”是否满足DFA的要求。
5检查“状态转换表”并非填满时的处理是否得当…

（4）DFA的语言集列表显示：
输入待显示的字符串的最大长度N，输出以上定义的DFA的语言集中长度≤N的所有规则字符串。（提示：注意算法中while循环的次数）

（5）DFA的规则字符串判定：
输入（或用字符集随机生成）一个字符串，模拟DFA识别字符串的过程判定该字符串是否是规则字符串（属于DFA的语言集）。

五、测试用例

六、编程实现

1 读入文件：

第一行是”字符集”,
第二行是”状态集”、
第三行是”开始状态”,
第四行是”接受状态集”、
剩余行是”状态转换表”,0a1表示：输入字符’a’由状态0跳转到状态1。

2 测试执行

  DFA（1）：

测试结果：

输出文件：

DFA（2）：

测试结果：

输出文件

DFA(3) 其中的'|'表示任意字符，即图中的others。

测试结果

输出文件