【编译原理实验二】——自动机实验：NFA转DFA并最小化

本篇适用于ZZU的编译原理课程实验二——自动机实验：NFA转DFA并最小化，包含了实验代码和实验报告的内容，读者可根据需要参考完成自己的程序设计。
如果是ZZU的学弟学妹看到这篇，那么恭喜你，你来对地方啦！
如果需要相关文档资料的话，我也已经上传，免费下载：「编译原理实验二代码+实验报告（ZZU）」

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源代码

先给出实验的源代码

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <set>
#include <map>
#include <queue>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;

// NFA类定义
struct NFA {
   
    set<int> states;                    // 状态集合
    set<int> alphabet;                  // 字母表
    map<pair<int,int>, set<int>> transitions;  // 转移函数 F(fromState, symbol)={toStates}
    int start_state{
   };                  // 初始状态
    set<int> accept_states;             // 接受状态集合
};

// DFA类定义
struct DFA {
   
    set<int> states;                    // 状态集合
    set<int> alphabet;                  // 字母表
    map<pair<int,int>, int> transitions; // 转移函数
    int start_state{
   };                    // 初始状态
    set<int> accept_states;             // 接受状态集合
};

// 从文件读取NFA
NFA readNFAFromFile(const string& filename) {
   
    NFA nfa;
    ifstream file(filename);
    string line;
    
    // 读取状态集合
    getline(file, line);
    istringstream iss(line);    // 将一行数据转换成一个输入流，随后可以像处理文件或标准输入一样从`iss`中提取数据
    int state;
    while (iss >> state) {
         // 从转换好后的每一行输入中，逐个读取整数作为状态`state`
        nfa.states.insert(state);
    }

    // 读取字母表
    getline(file, line);
    iss.clear();        // 重置流状态
    iss.str(line);      // 读取新的一行作为流
    int symbol;         // 输入的标志字母
    while (iss >> symbol) {
   
        nfa.alphabet.insert(symbol);
    }

    // 读取转移规则数量
    int trans_count;
    file >> trans_count;
    
    // 读取转移规则
    for (int i = 0; i < trans_count; i++) {
   
        int from_state, now_symbol;     // 当前状态，转换字母
        file >> from_state >> now_symbol; // 从文件中读取
        set<int> to_states_set; // 目标状态集合
        int to_state;   // 目标状态

        // 读取目标状态，添加到到目标状态集合
        while (file.get() != '\n' && file >> to_state) {
   
            to_states_set.insert(to_state);
        }
        nfa.transitions[{
   from_state, now_symbol}] = to_states_set; // 转移函数 F(fromState, symbol)={toState}
    }

    // 读取初始状态和接受状态
    file >> nfa.start_state;
    int accept_state;
    file >> accept_state;
    nfa.accept_states.insert(accept_state);

    return nfa;
}

// 获取ε-闭包集合
set<int> getEpsilonClosure(const NFA& nfa, const set<int>& states) {
   
    set<int> closure = states;

    // 队列进行存储状态集合states
    queue<int> q;
    for (int state : states) {
   
        q.push(state);
    }

    while (!q.empty()) {
   
        // 从前往后弹出状态
        int current = q.fr