有穷自动机识别程序的设计与实现——识别无符号浮点数（C语言实现）

1. 实验题目

无符号浮点数由三部分构成，具体描述如下：

1. 小数点前面是整数部分，有两种情况：1、如果后面没有小数点就是十进制整数，以1_{9开头、后跟0}9的任意多个数字；2、单个的0；
2. 小数部分，从小数点开始，是可选的，小数点后跟1到多个0~9的任意数字；
3. 指数部分，从e开始，也是可选的，e后面跟上可选的+/-，后跟1到多个0~9的任意数字。

请根据以上描述设计识别无符号浮点数的有穷自动机，根据识别结果输出“Yes”或“no”，并可以给出出错的位置。

2. 状态转换图

3. 算法流程图

4. C 语言实现

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 100		// 存放用户输入内容的字符数组的长度
int index=0;		// 下一个字符的索引，代替指针
char str[N];		// 存放用户输入内容的字符数组	
char sign[] = {'\n', ' ', '\t', '[', ']', '{', '}', '+', '-', '*', '/'};	// 空白、界符、运算符数组

void RecognizeId(char ch);
char GetNextChar();
int issign(char ch);
void exe();

void main()
{	
	exe();
}

// 获取识别内容的下一个字符
// 返回值：下一个字符
char GetNextChar()
{
	index++;
	return str[index];
}

// 判断字符是否为空白、界符、运算符
// ch：待判断字符
// 返回值：1（是）、0（不是）
int issign(char ch)
{
	int i;
	int length = sizeof(sign)/sizeof(sign[0]);
	for(i=0;i<length;i++)
	{
		if(ch == sign[length]) return 1;
	}
	return 0;
}


// 完整的无符号浮点数判断过程
// ch：识别内容的首字符
void RecognizeId(char ch)
{ 
	char state = '0';																	//初始状态                                        

	while(state != '8' && state != '9')  {  
		switch(state){
			case '0': if ((ch >= 49)&&(ch <= 57)) state = '1';								//1-9，转状态 1
					  else if (ch == 48) state = '2';                                       //0，转状态 2 
					  else state = '8';														//其他，转状态 8
					  break;
			case '1': ch = GetNextChar();													//读取下一个输入字符
					  if ((ch >= 48)&&(ch <= 57)) state  = '1';								//0-9，转状态 1
					  else if(ch == 'e') state  = '5';                                      //e ，转状态 5             
					  else if(ch == '.') state  = '3';										//. ，转状态 3    
					  else if(issign(ch)) state  = '9';										//空白、界符、运算符，转 9
					  else state  = '8';                                                    //其他，转状态 8  
					  break;
			case '2': ch = GetNextChar();													//读取下一个输入字符
					  if(ch == '.') state  = '3';											//. ，转状态 3    
					  else state  = '8';                                                    //其他，转状态 8   
					  break;
			case '3': ch = GetNextChar();													//读取下一个输入字符
					  if ((ch >= 48)&&(ch <= 57)) state  = '4';								//0-9，转状态 4    
					  else state  = '8';													//其他，转状态 8   
					  break;
			case '4': ch = GetNextChar();													//读取下一个输入字符
					  if ((ch >= 48)&&(ch <= 57)) state  = '4';								//0-9，转状态 4   
					  else if(ch == 'e') state  = '5';										//e ，转状态 5    
					  else if(issign(ch)) state  = '9';										//空白、界符、运算符，转 9
					  else state  = '8';													//其他，转状态 8 
					  break;
			case '5': ch = GetNextChar();													//读取下一个输入字符
					  if ((ch >= 48)&&(ch <= 57)) state  = '7';								//0-9，转状态 7
					  else if(ch == '+' || ch == '-') state  = '6';							//+/-，转状态 6
					  else state  = '8';													//其他，转状态 8 
					  break;
			case '6': ch = GetNextChar();													//读取下一个输入字符
					  if ((ch >= 48)&&(ch <= 57)) state  = '7';								//0-9，转状态 7
					  else state  = '8';													//其他，转状态 8 
					  break;
			case '7': ch = GetNextChar();													//读取下一个输入字符
					  if ((ch >= 48)&&(ch <= 57)) state  = '7';								//0-9，转状态 7
					  else if(issign(ch)) state  = '9';										//空白、界符、运算符，转 9
					  else state  = '8';													//其他，转状态 8 
					  break;
		}
		}
		
		if(state == '9') printf("这是一个无符号浮点数\n");
		else printf("这不是一个无符号数, 错误位置在%d这个位置\n", index+1);
		fflush(stdin);
}


// 总执行函数，实现循环控制是否继续识别
void exe()
{
	int iscontinue=0; // 是否继续识别标志位
	int i=0;

	printf("这是一个识别无符号浮点数的有穷自动机程序\n");
	while(1)
	{
		printf("请输入您要测试的无符号浮点数：");
		scanf("%s", str);
		RecognizeId(str[index]);
		for(i=0;i<N;i++) str[i] = 0;     // 完成一次识别后重置 str
		
		printf("是否还要继续测试（1：继续 2：停止）");
		scanf("%d", &iscontinue);
		fflush(stdin);	// 清空输入缓冲，防止上次的输入造成影响影响
		index=0;        // 完成一次识别后重置 index
		if(iscontinue == 2) return;
		
	}
	
}