C++ 中用于识别不以“THE”结尾的字符串的 DFA?


为了使用确定性有限自动机 (DFA) 查找不以子字符串“THE”结尾的字符串,我们应该记住,“THE”的任何变体,例如“tHe”、“The”、“ThE”等都不应位于字符串的末尾。

首先,我们定义 dfa 变量并将其初始化为 0,这可以跟踪我们的状态。在匹配每个字符时都会递增。

int dfa = 0;

begin(char c) 方法接受一个字符,并检查它是否为 't' 或 'T',然后进入第一状态,即 1。

void begin(char c){
   if (c == 't' || c == 'T')
   dfa = 1;
}

firstState(char c) 方法检查第一个字符并根据该值分配 dfa。如果 c 为 't' 或 'T',则我们进入第一状态;如果 c 为 'h' 或 'H',则我们进入第二状态;最后,如果它是其他字符,则我们进入起始状态,即 0。

void firstState(char c){
   if (c == 't' || c == 'T')
      dfa = 1;
   else if (c == 'h' || c == 'H')
      dfa = 2;
   else
      dfa = 0;
}

secondState(char c) 接受一个字符,用于检查 DFA 的第二状态。如果传入的字符等于 'E' 或 'e',则我们进入第三状态,否则进入起始状态,即 0。

void secondState(char c){
   if (c == 'e' || c == 'E')
      dfa = 3;
   else
      dfa = 0;
}

thirdState(char c) 接受一个字符,用于检查 DFA 的第三状态。如果字符等于 't' 或 'T',则我们进入第一状态 (1),否则进入起始状态,即 0。

void thirdState(char c){
   if (c == 't' || c == 'T')
      dfa = 1;
   else
      dfa = 0;
}

isAccepted(string str) 将要测试的字符串作为参数。len 变量存储字符串的长度。for 循环迭代到字符串长度。如果 dfa = 0,则调用 start(char c) 函数;如果 dfa 等于 1,则调用 firstState(char c) 函数;如果 dfa 等于 2,则调用 secondState(char c) 函数;如果 dfa 不等于 1、2、3,则调用 thirdState(char c) 函数。我们根据 dfa 是否为 3 返回 true 或 false。如果 dfa 不等于 3,则接受字符串,否则不接受。

bool isAccepted(string str){
   int len = str.length();
   for (int i=0; i < len; i++) {
      if (dfa == 0)
         begin(str[i]);
      else if (dfa == 1)
         firstState(str[i]);
      else if (dfa == 2)
         secondState(str[i]);
      else
         thirdState(str[i]);
   }
   return (dfa != 3);
}

示例

让我们来看一下以下实现,以查找不以“THE”结尾的字符串的 DFA:

 在线演示

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int dfa = 0;
void begin(char c){
   if (c == 't' || c == 'T')
      dfa = 1;
}
void firstState(char c){
   if (c == 't' || c == 'T')
      dfa = 1;
   else if (c == 'h' || c == 'H')
      dfa = 2;
   else
      dfa = 0;
}
void secondState(char c){
   if (c == 'e' || c == 'E')
      dfa = 3;
   else
      dfa = 0;
}
void thirdState(char c){
   if (c == 't' || c == 'T')
      dfa = 1;
   else
      dfa = 0;
}
bool isAccepted(string str){
   int len = str.length();
   for (int i=0; i < len; i++) {
      if (dfa == 0)
         begin(str[i]);
      else if (dfa == 1)
         firstState(str[i]);
      else if (dfa == 2)
         secondState(str[i]);
      else
         thirdState(str[i]);
   }
   return (dfa != 3);
}
int main(){
   string str = "helloForTheWorld";
   if (isAccepted(str) == true)
      cout<<"The string "<<str<<" is accepted ";
   else
      cout<<"The string "<<str<<" is not accepted";
   return 0;
}

输出

以上代码将产生以下输出:

The string helloForTheWorld is accepted

更新于:2021年1月16日

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