EQDFA = { | M1,M2 are finite automatons, and L(M1)=L(M2)}

这篇博客介绍了EQDFA问题,即判断两个有穷自动机是否接受相同语言。作者分享了两种解决方法,一种是基于DFA最小化的算法,另一种是老师提供的简洁算法。通过维护状态对队列,判断状态转移后的接受状态情况,来确定两个DFA是否等价。

问题:

        又有一阵没写东西了,不是没得写,而是自己太忙了,最近一直忙活这,当然本人比较也是一个重要的愿意呀。这次写的内容是一个上计算理论的时候,老师给我们介绍的一个题目:题目正如大家所见:EQDFA,就是判断两个有穷自动机的语言是不是完全相的,这个是一个可判定性问题,程序的输入,输出类似ACM试题,实际上,据老师说这就是杭州赛区的一道ACM试题。由于自己的水平太差,所以写了将近300行,而且用了将近一周,才勉强AC,这不能不反映自己的水平之差,看报表信息,很多高手就写了不到100行,就AC了,哎,差距呀。不说了,就说说这个题目吧。

 

解答:这个题目目前我所知道的有两种做法。第一种大部分都是基于:最小化DFA,就是利用

 

      定理:对于有同一接受集的FA,与之等价且具有最小状态数的DFA在同构意义下 (即不顾状态的命名)是惟一的。这种做法的人居多,当然我也是这么做的,这里给出老师给的算法描述:

仅仅实现语言水平,以供参考。

     一般的编译原理书上描述的 DFA 最小化算法如下。

设自动机的状态集是 Q ,接受状态集合是 F ,转移函数 d 。

一、去掉无用状态 ( 由起始状态到不了或到不了接受状态 )

二、维护队列,填等价表 Table( 初始全为 0).

1) 初始所有 F × (Q-F) 中状态对 (p,q) , Table(p,q)=1 ,且放入队列中。

2) 取队列中状态

你的代码已经非常接近正确实现,但仍然有一些地方可以优化和改进。以下是详细分析和解决方法: ### 问题描述 函数 `prodby2` 的目的是计算从 1 到 `n` 的所有奇数的乘积,并在 `n` 是偶数时将结果除以 `n`。然而,当前代码中可能存在以下潜在问题: 1. **输入验证**:虽然你已经进行了严格的输入检查,但错误消息的格式需要确保使用英文单引号。 2. **性能优化**:可以通过向量化操作减少循环次数。 3. **边界条件**:当 `n = 0` 或负数时,函数应该更清晰地处理这些情况。 --- ### 解决方法 #### 1. 修改错误消息格式 将错误消息中的中文单引号替换为英文单引号,否则会导致语法错误。 #### 2. 改进输入验证逻辑 确保输入是一个正整数标量,并且排除 NaN 和 Inf 的可能性。 #### 3. 向量化计算(可选) 为了提高性能,可以避免显式的 `for` 循环,而使用 MATLAB 的向量化功能。 #### 4. 处理边界条件 明确处理 `n = 0` 或其他无效输入的情况。 --- ### 修改后的完整代码 ```matlab function product = prodby2(n) % 检查输入参数是否为空或无效 if nargin < 1 || isempty(n) || ~isscalar(n) || n <= 0 || mod(n, 1) ~= 0 || ~isfinite(n) error('Input must be a positive scalar integer.'); end % 初始化 product product = 1; % 使用向量化方式计算奇数乘积 odd_numbers = 1:2:n; % 生成从 1 到 n 的所有奇数 product = prod(odd_numbers); % 计算奇数的乘积 % 如果 n 是偶数,则将 product 除以 n if mod(n, 2) == 0 && n ~= 0 product = product / n; end end ``` --- ### 测试代码 以下是一些测试用例,确保函数按预期工作: ```matlab % 测试用例 1: 输入为正整数 disp(prodby2(5)); % 输出 15 (1 * 3 * 5) % 测试用例 2: 输入为偶数 disp(prodby2(6)); % 输出 15 / 6 = 2.5 (1 * 3 * 5 / 6) % 测试用例 3: 输入为 1 disp(prodby2(1)); % 输出 1 % 测试用例 4: 输入无效(负数) try disp(prodby2(-3)); catch ME disp(ME.message); % 输出错误信息 end % 测试用例 5: 输入无效(非标量) try disp(prodby2([1, 2])); catch ME disp(ME.message); % 输出错误信息 end ``` --- ### 解释 1. **输入验证**: - `nargin < 1`:检查是否提供了输入参数。 - `isempty(n)`:确保输入不是空数组。 - `~isscalar(n)`:确保输入是一个标量。 - `n <= 0`:确保输入是正数。 - `mod(n, 1) ~= 0`:确保输入是整数。 - `~isfinite(n)`:确保输入不是无穷大或 NaN。 2. **向量化计算**: - 使用 `1:2:n` 生成从 1 到 `n` 的所有奇数。 - 使用 `prod` 函数直接计算这些奇数的乘积,避免显式循环。 3. **偶数处理**: - 如果 `n` 是偶数,则将最终结果除以 `n`。 --- ###
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