ความแตกต่างระหว่างภาษาที่ DFA สองภาษายอมรับซึ่งมีสถานะเริ่มต้น / รัฐที่ยอมรับแตกต่างกันอย่างไร


9

เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันถามคำถามเกี่ยวกับ Math SE ยังไม่มีคำตอบ คำถามนี้เกี่ยวข้องกับคำถามนั้น แต่รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิทยาการคอมพิวเตอร์

รับ DFAsสองและโดยที่ชุดของรัฐตัวอักษรอินพุตและฟังก์ชันการเปลี่ยนแปลงของและเหมือนกันสถานะเริ่มต้นและสถานะสุดท้าย (การยอมรับ) อาจแตกต่างกัน ให้และเป็นภาษาที่และยอมรับตามลำดับA=(Q,Σ,δ,q1,F1)B=(Q,Σ,δ,q2,F2)ABL1L2AB

มีสี่กรณี:

  1. q1=q2และF_2F1=F2
  2. q1≠q2และF_2F1=F2
  3. q1=q2และF_2F1≠F2
  4. q1≠q2และF_2F1≠F2

คำถามของฉันคือ

อะไรคือข้อแตกต่างระหว่างและ ในกรณีที่ 2, 3 และ 4L1L2

ฉันมีคำถามที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นในบรรทัดนี้

ช่วงการเปลี่ยนภาพของหุ่นยนต์เป็นชุดของฟังก์ชั่นทั้งหมดในชุดของรัฐที่เกิดจากสายป้อนข้อมูล ดูหน้าสำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม ช่วงการเปลี่ยนภาพสามารถถือได้ว่าเป็นชุดการแสดงในชุดของรัฐ ดูหน้า Wiki นี้สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม

ในวรรณกรรมหลายเล่มหุ่นยนต์จะถูกเรียกว่าเชื่อมต่ออย่างยิ่งเมื่อการกระทำแบบโมโนสเป็นสกรรมกริยานั่นคือมีการเปลี่ยนแปลงอย่างน้อยหนึ่งครั้ง (สตริงอินพุต) จากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง

หากและเชื่อมต่ออย่างยิ่งออโตมาต้าความแตกต่างระหว่างและในกรณีที่ 2, 3 และ 4 ข้างต้นคืออะไรABL1L2

วรรณกรรมใด ๆ ที่พูดถึงปัญหาเหล่านี้อย่างละเอียด?

ฉันค้นหาหนังสือและบทความมากมายและไม่พบว่ามีประโยชน์อะไร ฉันเชื่อว่าฉันยังไม่มีคำสำคัญที่เหมาะสม ดังนั้นฉันขอความช่วยเหลือ พอยน์เตอร์ / การอ้างอิงใด ๆ จะได้รับการชื่นชมอย่างมาก


คุณหมายถึงอะไรโดย "สิ่งที่แตกต่าง" คืออะไร? คุณต้องการทราบว่าและสามารถ / ต้องแตกต่างกันในกรณี 2,3,4 หรือไม่ L1L2
— Hendrik Jan

@HendrikJan หากคุณอ่านคำตอบของ Shaull ที่ให้ไว้ด้านล่างคุณจะเข้าใจว่าและอาจแตกต่างกัน (เขาใช้และ ) ฉันไม่รู้ว่าพวกเขาจะต้องแตกต่างกันหรือไม่ นั่นเป็นส่วนหนึ่งของคำถามของฉัน ฉันถามว่า "อะไรคือความแตกต่าง" ฉันไม่ได้หมายความว่าพวกเขาจะต้องแตกต่างกัน L1L2L(A)L(B)
— scaaahu

คำตอบ:


8

ตั้งแต่มีการเชื่อมต่ออย่างยิ่งแล้วถ้ามีอยู่คำดังกล่าวว่าและ\A,Bq1≠q2p1,p2δ(q1,p1)=q2δ(q2,p2)=q1

พิจารณากรณีที่ 2 แล้ว IFFและ IFF(A) ดังนั้นคุณสามารถเพิ่มคำนำหน้าเพื่อสลับระหว่างภาษาw∈L(A)p2w∈L(B)x∈L(B)p1x∈L(A)

พิจารณากรณีที่ 3 จากนั้นอีกครั้ง - โดยการเชื่อมต่อที่รัดกุมที่สุดคำเช่นนั้นสำหรับทุก ๆคุณมีและในทำนองเดียวกันสำหรับทิศทางอื่น (จากถึง )|F1|s1,...,skqi∈F1δ(qi,si)∈F2BA

ดังนั้นคุณสามารถเขียนคำต่อท้ายเพื่อสลับระหว่างภาษา

การรวมสิ่งเหล่านี้คุณสามารถระบุลักษณะของความแตกต่างโดยใช้คำนำหน้าและคำต่อท้าย ตัวอย่างเช่นในกรณีที่ 4, iffในสำหรับบางในชุด จำกัด ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าw∈L(B)p1wsiL(A)si

ในความเป็นจริงคุณสามารถพูดบางสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับคำเหล่านี้: กำหนดเป็น DFA โดยที่เป็นสถานะเริ่มต้นและเป็นสถานะสุดท้ายจากนั้นในกรณีที่ 2 คุณมี (และในทำนองเดียวกันสำหรับทิศทางอื่น)Cq1q2L(B)=L(C)⋅L(A)

สำหรับคำต่อท้ายสิ่งต่าง ๆ มีส่วนร่วมมากขึ้นเนื่องจากคุณไม่สามารถกำหนดล่วงหน้าได้ว่าสถานะสุดท้ายของคุณจะจบลงอย่างไร ฉันไม่แน่ใจว่าคุณสามารถเขียนสิ่งนี้เป็นการต่อข้อมูล แต่คุณสามารถเขียนโดยที่คือ DFA ที่ได้รับจากตั้งค่าและเป็น DFA ที่จะเริ่มในกับรัฐสุดท้ายF_2L(B)=⋃q∈F1L(Aq)⋅L(Eq)AqAF={q}EqqF2

สำหรับกรณีที่ 4 คุณสามารถรวมทั้งสอง

คุณอาจกังวลว่านี่ไม่ใช่คำตอบที่แท้จริง แต่เป็นเพียงลักษณะของคุณสมบัติที่ใช้คำมากกว่าสหรัฐอเมริกา แต่นี่เป็นคำตอบทั่วไปในสาขานี้ (คล้ายกับทฤษฎีบท Myhill-Nerode)


ฉันเข้าใจคำตอบของคุณ ปัญหาของฉันคือเช่นเช่นไม่ซ้ำกันคือมีหลายดังกล่าวว่าq_2 จึงมีคำนำหน้าจำนวนมากในความแตกต่างระหว่างและ(B) เรามีคำตอบที่แม่นยำกว่านี้ไหม? p1p1δ(q1,p1)=q2L(A)L(B)
— scaaahu

ฉันแก้ไขคำตอบด้วยข้อมูลที่แม่นยำยิ่งขึ้น
— Shaull

ฉันชอบแนวคิดของ DFAอย่างแท้จริง ฉันคิดว่าฉันมีความคิดคร่าวๆว่าจะรับมือกับกรณีที่ 3 และ 4 ได้อย่างไรขอบคุณมาก ฉันจะรอสักครู่ก่อนที่จะยอมรับคำตอบนี้ C
— scaaahu

โปรดทราบการแก้ไขเพิ่มเติมในโพสต์
— Shaull

1
ความคิดที่ดี. คุณกำลังเข้าสู่สถานะสุดท้ายครั้งละครั้งจากนั้นจึงเข้าร่วมสหภาพ หวังว่าการตีความของฉันถูกต้อง
— scaaahu
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.