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编译原理状态转移

发布时间:2022-10-23 06:11:55

‘壹’ 编译原理NFA转DFA ,请问DFA的初始状态如何确定

NFA确定化的时候,包含NFA初态的那个DFA状态就是确定后的DFA的初态。

DFA的终态就是所有包含了NFA终态的DFA的状态。

先以0开始,经过任意个ε得到的结点就是第一个状态,这道题没有ε就是{0}。

根据算法转化来的DFA肯定是唯一的,但是转化得到的DFA并不一定是状态最少的,每一个DFA都可以转化到状态最少的DFA。状态最少的DFA是唯一的(状态名不同的同构情况除外)。因为每个DFA都可以对应相应的NFA(DFA本身就是),所以NFA转化的DFA不一定都是状态数最少的。

(1)编译原理状态转移扩展阅读:

DFA以如下方式接受或拒绝一个字符串:从初始状态出发,对于输入字符串中的每个字符,自动机都将沿着一条确定的边到另一状态,这条边必须是标有输入符号的边。对n个字符的字符串进行了n次状态变换后,如果自动机到达了一个终态,自动机将接收该字符串。

若到达的不是终态,或者找不到与输入字符相匹配的边,那么字符串将拒绝接受这个字符串。 由一个自动机识别的语言是该自动机接收的字符串集合。

‘贰’ 编译原理有限自动机问题,不是说DFA不存在ε 边吗,为什么这个答案有ε 边,不是还能化简吗

自动机是有限状态机(FSM)的数学模型。 FSM 是给定符号输入,依据(可表达为一个表格的)转移函数“跳转”过一系列状态的一种机器。在常见的 FSM 的“Mealy”变体中,这个转移函数告诉自动机给定当前状态和当前字符的时候下一个状态是什么。逐个读取输入中的符号,直到被完全耗尽(把它当作有一个字写在其上的磁带,通过自动机的读磁头来读取它;磁头在磁带上前行移动,一次读一个符号)。一旦输入被耗尽,自动机被称为“停止”了。依赖自动机停止时的状态,称呼这个自动机要么是“接受”要么“拒绝”这个输入。如果停止于“接受状态”,则自动机“接受”了这个字。在另一方面,如果它停止于“拒绝状态”,则这个字被“拒绝”。自动机接受的所有字的集合被称为“这个自动机接受的语言”。自动机 automaton 原来是模仿人和动物的行动而做成的机器人的意思。但是现已被抽象化为如下的机器。时间是离散的(t=0,1,2……),在每一个时刻它处于所存在的有限个内部状态中的一个。对每一个时刻给予有限个输入中的一个。那么下一个时刻的内部状态就由现在的输入和现在的内部状态所决定。每个时刻的输出只由那个时刻的内部状态所决定。作为自动机的例子可以举出由McCulloch-pitts的神经模型组合所得到的神经网络模型、数字计算机等。

‘叁’ 编译原理偶数个0和偶数个1转换图

嘛,差不多就是这样了。思路是分析所有0和1的组合画出存在的状态,然后判断转移条件,找出可接受的状态。

‘肆’ 编译原理NFA转DFA ,请问DFA的初始状态如何确定

NFA确定化的时候,包含NFA初态的那个DFA状态就是确定后的DFA的初态。

DFA的终态就是所有包含了NFA终态的DFA的状态。

对于DFA来说,他的初态就是包含了NFA唯一初态1的那个状态,就是左边的1,2右边的1了。

脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面,碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补,通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连,形成相当稳定的组合。

(4)编译原理状态转移扩展阅读:

将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列,以用于蛋白质合成。密码子由mRNA上的三个核苷酸(例如ACU,CAG,UUU)的序列组成,每三个核苷酸与特定氨基酸相关。

例如,三个重复的胸腺嘧啶(UUU)编码苯丙氨酸。使用三个字母,可以拥有多达64种不同的组合。由于有64种可能的三联体和仅20种氨基酸,因此认为遗传密码是多余的(或简并的):一些氨基酸确实可以由几种不同的三联体编码。

但每个三联体将对应于单个氨基酸。最后,有三个三联体不编码任何氨基酸,它们代表停止(或无意义)密码子,分别是UAA,UGA和UAG 。

‘伍’ 编译原理——LR分析表

自底向上的语法分析

LR分析表的结构如上,其分为两个部分 Action Goto

两个参数状态i,终结符号a(s(i)代表第i个状态,r(i)代表第i条表达式)

Goto[i,A]=j

文法

容易得知这个文法可以推出 0 1 00 01 等的字符串。因为它是 左递归 。不适用于 LL 文法分析,只能使用 LR 分析。

因为本题入口有两个—— S → L·L S → L ,所以需要构造额外的产生式 S'->S

2.1 第一次遍历

我们从 [S -> . L·L] 开始,构造这个状态的闭包,也就是加上所有能从这个产生式推出的表项。

首先,判断 . 后面是否为 非终结符号A 。如果是,那我们就得找所有由 A-> 推出的产生式,并将它们添加进入 闭包 里(也就是State包里)。循环做即可。

因此我们可以得到 State 0 有

下一步,就是我的 . 往下一位移动。对每个符号X后有个 . 的项,都可以从 State 0 过渡到其他状态。

由以上6条式子可以得知下一位符号可以是 S L B 0 1 。所以自然可以得到5个状态。

State 1 是由 State 0 通过 S 转移到这里的,所以我们找出所有 State 0 中在 S 前有 . 的项。

此状态作为结束状态 Accept ,不需要继续状态转移了。

State 2 是由 State 0 通过 L 转移到这里的,所以我们找出所有 State 0 中在 L 前有 . 的项。

S -> . L·L S -> . L L -> . LB

有3条式子,现在我们将 . 向后推一格,就得到 State 1 的项了。

但是 . 之后的符号分别是 · $ B , B 为非终结符号,我们得包含 B -> 的项

State 3 是由 State 0 通过 B 转移到这里的,所以我们找出所有 State 0 中在 B 前有 . 的项。

因为 . 后没有其他符号了,因此这个状态不需要继续转移了。

State 4 是由 State 0 通过 0 转移到这里的,所以我们找出所有 State 0 中在 0 前有 . 的项。

因为 . 后没有其他符号了,因此这个状态不需要继续转移了。

很简单,同样的道理找 State 5

State 5 是由 State 0 通过 1 转移到这里的,所以我们找出所有 State 0 中在 1 前有 . 的项。

因为 . 后没有其他符号了,因此这个状态不需要继续转移了。

好的,现在我们第一次遍历完成。

2.2 第二次遍历

第二次遍历自然从 State 2 开始。

我们回到 State2 ,可以看出 . 之后的符号有 · B 0 1 。

State 6 是由 State 2 通过 · 转移到这里的,所以我们找出所有 State 2 中在 · 前有 . 的项。

S -> L. ·L 只有1条,我们往后移发现 L 又为非终结符号,参考 State 0 做的操作,我们得找出所有的式子。

共有5条式子,共同组成 State 6 ,由上面的式子可以看出我们还得继续下一次遍历。先不管着,我们进行下一次状态查找。

State 7 是由 State 2 通过 B 转移到这里的,所以我们找出所有 State 2 中在 B 前有 . 的项。

L -> L. B 也是只有1条,我们往后移发现没有非终结符号了,那就不需要再继续添加其他式子了。

这个状态也不需要继续进行转移了。

接下来很关键,因为我们通过 State2 的 . 后的符号找出了 State 6 State 7 ,接下来还差符号 0 1 ,那么是否像之前一样按例添加状态呢, 答案是不是的 ,因为我们发现通过 0 1 找到的闭包集分别是 B -> 0 B -> 1 ,这与我们的之前的 State 4 State 5 相同。所以我们得将其整合起来,相当于 State 2 通过 0 1 符号找到了 State 4 State 5 状态。

2.3 第三次遍历

回头看第二次遍历,可以看出只有 State 6 可以进行状态转移了。

那么就将 State 6 作为第三次遍历的源头,可以看出 . 之后的符号有 L B 0 1 。

State 8 是由 State 6 通过 L 转移到这里的,所以我们找出所有 State 6 在 L 前有 . 的项。

S -> L· .L L -> . LB 有两条式子,往后移发现有非终结符号 B ,所以经过整合可以得到

可以看出 . 的后面还有一个符号,所以这里我们还得再进行一次遍历。

接下来,又是遇到重复的包的情况,可以看出我们由 State 6 通过 B 0 1 得到的闭包分别是 L->B B->0 B->1 ,很明显,这分别对应于 State 3 State 4 State 5 。

第三次遍历也就结束了。

2.4 第四次遍历

回看第三次遍历,可以看出只有 State 8 可以进行状态转移,其 . 之后的符号分别是 B 0 1 。

诶,感觉很熟悉,就是上面几行刚说的情况,也就是说通过这三个符号找到的闭包是我们之前遇到的状态,分别是 State 3 State 4 State 5 。

做到这里,我们发现我们已经全部遍历完毕!

总共有8个状态,通过以上流程做成个图是什么样子的?来看看!

这么一看就很清晰明了了,我们就可以通过这个图做出我们的 LR分析表

其实就是我们之前呈现的表

在状态 I2 和 I8 中,既有 移入 项目,也有 规约 项目,存在 移入 - 规约的冲突 ,所以不是 LR(0) 文法,但是因为 FOLLOW(S) {0, 1} = ∅,所以可以用 FOLLOW 集解决冲突,所以该文法是 SLR(1) 文法。

上表我们发现还有 r1,r2,r3 等。这个其实就是代表状态停止转移时为 第几条表达式 ,r3代表第三条表达式 L -> LB 。

当我们构建了表之后,我们如何运用起来呢?

下面我们通过一个例子来说明

以上字符串是如何被SLR分析器识别的呢?

‘陆’ 求大神指导编译原理的状态转换图怎么画

这里你要弄清子集法中,每一行,指的是变迁。比如第一行,代表状态0,画一根线到状态1,因此第1个0是指这个变迁的起点状态0,第3个1是指变迁的终点状态1。

同理,第2行是指从状态1出发,有2个变迁,即第一个是状态1指向状态1(自己),第2个变迁是从状态1到状态1和2。

这样第3行就表示如果从状态{1,2}开始,输入是0和1时的变迁分别是什么,依此类推。
你红的圈出来的就是NFA所有可能的状态和状态组合。

‘柒’ 编译原理

编译原理):利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程; 用编译程序产生目标程序的动作。 编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言,计算机只认识1和0,编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。

编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段:词法分析;语法分析;语义检查和中间代码生成

(7)编译原理状态转移扩展阅读:

编译程序的语法分析器以单词符号作为输入,分析单词符号串是否形成符合语法规则的语法单位,如表达式、赋值、循环等,最后看是否构成一个符合要求的程序,按该语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构,程序是最终的一个语法单位。

编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。语法分析的方法分为两种:自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是从文法的开始符号出发,向下推导,推出句子。

而自下而上分析法采用的是移进归约法,基本思想是:用一个寄存符号的先进后出栈,把输入符号一个一个地移进栈里,当栈顶形成某个产生式的一个候选式时,即把栈顶的这一部分归约成该产生式的左邻符号。

‘捌’ 编译原理

C语言编译过程详解
C语言的编译链接过程是要把我们编写的一个C程序(源代码)转换成可以在硬件上运行的程序(可执行代码),需要进行编译和链接。编译就是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织形成最终生成可执行代码的过程。过程图解如下:

从图上可以看到,整个代码的编译过程分为编译和链接两个过程,编译对应图中的大括号括起的部分,其余则为链接过程。
一、编译过程
编译过程又可以分成两个阶段:编译和汇编。
1、编译
编译是读取源程序(字符流),对之进行词法和语法的分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码,源文件的编译过程包含两个主要阶段:
第一个阶段是预处理阶段,在正式的编译阶段之前进行。预处理阶段将根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的内容。如#include指令就是一个预处理指令,它把头文件的内容添加到.cpp文件中。这个在编译之前修改源文件的方式提供了很大的灵活性,以适应不同的计算机和操作系统环境的限制。一个环境需要的代码跟另一个环境所需的代码可能有所不同,因为可用的硬件或操作系统是不同的。在许多情况下,可以把用于不同环境的代码放在同一个文件中,再在预处理阶段修改代码,使之适应当前的环境。
主要是以下几方面的处理:
(1)宏定义指令,如 #define a b。
对于这种伪指令,预编译所要做的是将程序中的所有a用b替换,但作为字符串常量的 a则不被替换。还有 #undef,则将取消对某个宏的定义,使以后该串的出现不再被替换。
(2)条件编译指令,如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif等。
这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件,将那些不必要的代码过滤掉
(3) 头文件包含指令,如#include "FileName"或者#include <FileName>等。
在头文件中一般用伪指令#define定义了大量的宏(最常见的是字符常量),同时包含有各种外部符号的声明。采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的C源程序使用。因为在需要用到这些定义的C源程序中,只需加上一条#include语句即可,而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中,以供编译程序对之进行处理。包含到C源程序中的头文件可以是系统提供的,这些头文件一般被放在/usr/include目录下。在程序中#include它们要使用尖括号(<>)。另外开发人员也可以定义自己的头文件,这些文件一般与C源程序放在同一目录下,此时在#include中要用双引号("")。
(4)特殊符号,预编译程序可以识别一些特殊的符号。
例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号(十进制数),FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。
预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代,生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的,但内容有所不同。下一步,此输出文件将作为编译程序的输出而被翻译成为机器指令。
第二个阶段编译、优化阶段。经过预编译得到的输出文件中,只有常量;如数字、字符串、变量的定义,以及C语言的关键字,如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。
编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析,在确认所有的指令都符合语法规则之后,将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。
优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关,而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化。这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的。
对于前一种优化,主要的工作是删除公共表达式、循环优化(代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等)、复写传播,以及无用赋值的删除,等等。
后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关,最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放的有关变量的值,以减少对于内存的访问次数。另外,如何根据机器硬件执行指令的特点(如流水线、RISC、CISC、VLIW等)而对指令进行一些调整使目标代码比较短,执行的效率比较高,也是一个重要的研究课题。
2、汇编
汇编实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。对于被翻译系统处理的每一个C语言源程序,都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码。目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段:
代码段:该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的,但一般却不可写。
数据段:主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读,可写,可执行的。
UNIX环境下主要有三种类型的目标文件:
(1)可重定位文件
其中包含有适合于其它目标文件链接来创建一个可执行的或者共享的目标文件的代码和数据。
(2)共享的目标文件
这种文件存放了适合于在两种上下文里链接的代码和数据。
第一种是链接程序可把它与其它可重定位文件及共享的目标文件一起处理来创建另一个 目标文件;
第二种是动态链接程序将它与另一个可执行文件及其它的共享目标文件结合到一起,创建一个进程映象。
(3)可执行文件
它包含了一个可以被操作系统创建一个进程来执行之的文件。汇编程序生成的实际上是第一种类型的目标文件。对于后两种还需要其他的一些处理方能得到,这个就是链接程序的工作了。
二、链接过程
由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行,其中可能还有许多没有解决的问题。
例如,某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号(如变量或者函数调用等);在程序中可能调用了某个库文件中的函数,等等。所有的这些问题,都需要经链接程序的处理方能得以解决。
链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接,也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来,使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。
根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同,链接处理可分为两种:
(1)静态链接
在这种链接方式下,函数的代码将从其所在地静态链接库中被拷贝到最终的可执行程序中。这样该程序在被执行时这些代码将被装入到该进程的虚拟地址空间中。静态链接库实际上是一个目标文件的集合,其中的每个文件含有库中的一个或者一组相关函数的代码。
(2) 动态链接
在此种方式下,函数的代码被放到称作是动态链接库或共享对象的某个目标文件中。链接程序此时所作的只是在最终的可执行程序中记录下共享对象的名字以及其它少量的登记信息。在此可执行文件被执行时,动态链接库的全部内容将被映射到运行时相应进程的虚地址空间。动态链接程序将根据可执行程序中记录的信息找到相应的函数代码。
对于可执行文件中的函数调用,可分别采用动态链接或静态链接的方法。使用动态链接能够使最终的可执行文件比较短小,并且当共享对象被多个进程使用时能节约一些内存,因为在内存中只需要保存一份此共享对象的代码。但并不是使用动态链接就一定比使用静态链接要优越。在某些情况下动态链接可能带来一些性能上损害。
我们在linux使用的gcc编译器便是把以上的几个过程进行捆绑,使用户只使用一次命令就把编译工作完成,这的确方便了编译工作,但对于初学者了解编译过程就很不利了,下图便是gcc代理的编译过程:

从上图可以看到:
预编译
将.c 文件转化成 .i文件
使用的gcc命令是:gcc –E
对应于预处理命令cpp
编译
将.c/.h文件转换成.s文件
使用的gcc命令是:gcc –S
对应于编译命令 cc –S
汇编
将.s 文件转化成 .o文件
使用的gcc 命令是:gcc –c
对应于汇编命令是 as
链接
将.o文件转化成可执行程序
使用的gcc 命令是: gcc
对应于链接命令是 ld
总结起来编译过程就上面的四个过程:预编译、编译、汇编、链接。了解这四个过程中所做的工作,对我们理解头文件、库等的工作过程是有帮助的,而且清楚的了解编译链接过程还对我们在编程时定位错误,以及编程时尽量调动编译器的检测错误会有很大的帮助的。
是否可以解决您的问题?

‘玖’ 编译原理中如何用c语言来编写程序判断输入的字符串是否符合文法规则

scanf()有返回值,若返回值是0,则不符合文法规则
一般情况下,scanf()返回值是输入的字符数

‘拾’ 编译原理习题求帮忙

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