Automata Theory 简明教程

Language Generated by a Grammar

从语法中可以派生的所有字符串的集合称为从该语法生成的语言。语法 G 生成的语言是形式上由以下子集定义的

L(G)={W|W ∈ ∑ , S ⇒G *W }

如果 L(G1) = L(G2) ,语法 G1 等价于语法 G2

Example

如果存在一个语法

G: N = {S, A, B} T = {a, b} P = {S → AB, A → a, B → b}

此处 S 产生 AB ,我们可以用 a 替换 A ,用 b 替换 B 。这里,唯一可接受的字符串是 ab ,即

L(G) = {ab}

Example

假设我们有以下语法 −

G:N = {S、A、B} T = {a、b} P = {S → AB,A → aA|a,B → bB|b}

此语法生成的语言 −

L(G) = {ab、a2b、ab2、a2b2、………}

{am bn | m ≥ 1 and n ≥ 1}

Construction of a Grammar Generating a Language

我们将考虑一些语言,并将其转换为生成那些语言的语法 G。

Example

Problem − 假设,L (G) = {am bn | m ≥ 0 且 n > 0}。我们必须找出生成 L(G) 的语法 G

Solution

由于 L(G) = {am bn | m ≥ 0 且 n > 0}

可以将可接受字符串集重写为 −

L(G) = {b、ab、bb、aab、abb、…….}

这里,起始符号必须至少带有一个“b”,前面可以有任意数量的“a”,包括空串。

为了接受字符串集 {b、ab、bb、aab、abb、……},我们采用了以下产生式 −

S → aS,S → B,B → b 且 B → bB

S → B → b(已接受)

S → B → bB → bb(已接受)

S → aS → aB → ab(已接受)

S → aS → aaS → aaB → aab(已接受)

S → aS → aB → abB → abb(已接受)

因此,我们可以证明 L(G) 中的每个字符串都由生成集合所生成的语义接受。

因此语法 −

G: ({S, A, B}, {a, b}, S, {S → aS | B , B → b | bB })

Example

Problem − 假设,L (G) = {am bn | m > 0 和 n ≥ 0}。我们必须找出生成 L(G) 的语法 G。

Solution

因为 L(G) = {am bn | m > 0 和 n ≥ 0},可接受的字符串集可重新写为 −

L(G) = {a, aa, ab, aaa, aab ,abb, …….}

此处,起始符号必须至少取一个“a”,后跟任意数量的“b”,包括零。

为接受字符串集 {a, aa, ab, aaa, aab, abb, …….}, 我们取了下面这些生成 −

S → aA, A → aA , A → B, B → bB ,B → λ

S → aA → aB → aλ → a (接受)

S → aA → aaA → aaB → aaλ → aa (接受)

S → aA → aB → abB → abλ → ab (接受)

S → aA → aaA → aaaA → aaaB → aaaλ → aaa (接受)

S → aA → aaA → aaB → aabB → aabλ → aab (接受)

S → aA → aB → abB → abbB → abbλ → abb (接受)

因此,我们可以证明 L(G) 中的每个字符串都由生成集合所生成的语义接受。

因此语法 −

G: ({S, A, B}, {a, b}, S, {S → aA, A → aA | B, B → λ | bB })