解释 DFA 中的补集过程


下面解释了确定性有限自动机 (DFA) 中的补集过程。

让我们以一个由 (Q, Σ, δ,q0,F) 定义的 DFA 为例,它接受语言 L1。现在,接受语言 L2 的 DFA,其中 L2 = ̅L1,定义如下:

         (Q, Σ, δ,q0,Q-F)

DFA 的补集是通过将非终结状态设为终结状态,并将终结状态设为非终结状态得到的。

被补集 DFA L2 接受的语言是语言 L1 的补集。

示例

让我们考虑一些示例,以清楚地了解 DFA 的补集过程。

示例 1

考虑两种语言 L1 和 L2。

在 L1 中,所有字符串在字母表 {a,b} 上以 'a' 开头

L1={a,ab,aa,aba,aab,aaa,……}

在 L2 中,所有字符串在字母表 {a,b} 上不以 'a' 开头

L2={€, b,ba,bab,baa,bba,……}

在这里,我们可以观察到这两种语言的形式为:

L2 = ̅L1

下面给出了接受所有以 'a' 开头的 {a, b} 上的字符串集的 L1 的 DFA 的状态转换图:

q0 在 'a' 上转到 q1,q1 是一个终结状态,并生成以字母 'a' 开头的字符串

{a,ab,aab,abb,aaab,……}

其中 q2 是死状态。

构建补集的 DFA

现在,我们可以通过简单地交换终结状态和非终结状态来构建补集的 DFA。

这指的是将非终结状态更改为终结状态,并将终结状态更改为非终结状态。

构建补集的 DFA 后的状态转换图如下:

以上状态转换图是补集 DFA,它接受不以 'a' 开头的字符串。

q0 在 'a' 上转到 q1,q1 是一个死状态,因此,可以清楚地看到以上状态转换 DFA 不会生成以 'a' 开头的字符串。

更新于: 2021 年 6 月 15 日

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