DFA和NFA的区别是什么?


DFA是确定性有限自动机的缩写,NFA是非确定性有限自动机的缩写。现在,让我们详细了解这两种有限自动机。

DFA

确定性有限自动机是一个五元组自动机。以下是DFA的定义:

M=(Q, Σ, δ,q0,F)

其中:

  • Q:称为状态的有限集合。
  • Σ:称为字母表的有限集合。
  • δ:Q × Σ → Q 是转移函数。
  • q0 ϵ Q 是起始状态或初始状态。
  • F:最终状态或接受状态。

NFA

NFA也具有与DFA相同的五个状态,但转移函数不同,如下所示:

δ: Q X Σ → 2Q

其中:

  • Q:状态的有限集合
  • Σ:输入符号的有限集合
  • q0:初始状态
  • F:最终状态
  • δ:转移函数

区别

DFA和NFA的主要区别如下:

确定性有限自动机非确定性有限自动机
每个转移都只导向一个状态,称为确定性。一个转移可能导向多个状态的子集,即某些转移可能是非确定性的。
如果最后一个状态在最终状态中,则接受输入。如果最后一个状态中的一个在最终状态中,则接受输入。
DFA允许回溯。并不总是允许回溯。
需要更多空间。需要更少空间。
DFA中没有空字符串转移。允许空字符串转移。
对于给定状态和给定输入,到达确定且唯一的状态。对于给定状态和给定输入,到达多个状态。
DFA是NFA的子集。在编译器的设计中,需要将NFA转换为DFA。
δ : Q × Σ → Q
例如:δ(q0,a)={q1}
δ : Q × Σ → 2Q
例如:δ(q0,a)={q1,q2}
DFA更难构造。NFA更容易构造。
DFA被理解为一台机器。
NFA被理解为同时计算的多个小型机器。

更新于:2023年10月31日

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