【问题标题】:how to convert a DFA to a regular expression?如何将 DFA 转换为正则表达式?
【发布时间】:2026-02-06 17:50:01
【问题描述】:
【问题讨论】:
标签:
regular-language
computation-theory
automaton
【解决方案1】:
一开始这可能很棘手,但我建议您检查定义 1.64 并查看函数 CONVERT(G) 以获得更多信息。但作为对每个可能的邻居状态使用该函数的简要说明:
首先从a到b,添加一个start state和一个新的accept state;
之后需要计算qrip被移除后的每条新路径,在本例中为状态1;
因此,从开始到 q2,您只能从 epsilon 和 a 中获得标签 a;
从 start 到 q3 也是如此,只产生 b;
现在从 q2 到 q2 穿过 qrip,你有标签 a 到 qrip 和标签 a 回来,所以你得到 (aa U b);
同样通过qrip到q3到q3,所以产生bb,注意q3中没有loop所以没有union;
现在从 q2 到 q3 通过 qrip,你只需要连接 a 和 b 得到 ab 标签;
最后反过来,从 q3 到 q2 通过 qrip,连接 b 和 a,得到 ba,但这次与 q3 和 q2 之间的前一条路径合并;
现在选择一个新的 qrip 并继续执行相同的算法。
希望解释足够清楚,但如前所述,请参阅书中的算法以获得更好和更详细的解释。
【解决方案2】:
将给定 DFA 转换为其正则表达式的两种流行方法是 -
- 雅顿方法
- 状态消除方法
Arden 定理指出:
令 P 和 Q 是 ∑ 上的两个正则表达式。
要使用雅顿定理,必须满足以下条件-
转换图不能有任何 ∈ 转换。
必须只有一个初始状态。
步骤 01:
考虑到该状态的转换,为每个状态形成一个方程。
在初始状态方程中加上‘∈’。
步骤 02:
将最终状态以 R = Q + RP 的形式带入,得到所需的正则表达式。
如果P不包含空字符串∈,那么-
R = Q + RP 有一个唯一解,即 R = QP*