4、有限自动机与正则表达式的深入探索

有限自动机与正则表达式的深入探索

1. 特殊语言自动机的构建

在处理语言识别时，我们常常遇到识别“有效电子邮件地址”或“包含子串 ABC 的字符串”等语言的需求。但如果需要识别除有效电子邮件地址之外的任何字符串组成的语言，或者不包含子串 ABC 的字符串组成的语言，能否构建这样的自动机呢？答案是肯定的。

若某种语言 L 可由自动机识别，那么其“逆”语言 Σ* \ L 也具有相同的可识别性。实际上，构建识别逆语言的自动机很简单。若已有语言 L 的完整自动机，只需将其所有的接受状态（favorable states）和非接受状态进行反转即可。不过，在修改之前要确保自动机是完整的，即定义所有语法允许的转换。

2. JFLAP 项目与有限自动机

在研究有限自动机的过程中，JFLAP 是一个非常有用的工具。它是免费分发的开源软件，可从 http://www.jflap.org 下载。由于 JFLAP 是用 Java 编写的，所以还需要安装 Java 运行时环境（JRE），可从 http://www.java.sun.com 获取。

2.1 JFLAP 的使用

• 启动程序 ：正确安装 Java 环境后，双击 JFLAP.jar 文件即可启动程序，会看到一个虽不美观但功能强大的菜单，可在其中选择感兴趣的模型类型。
• 创建有限自动机 ：进入有限自动机模式后，屏幕会出现工作区，可轻松创建任何类型的有限自动机（允许非确定性和 ε - 转换）。具体操作如下：
  • 创建状态 ：点