编译原理-最小化DFA的可视化实现

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已于 2023-04-10 09:56:57 修改

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文章标签： python

于 2023-04-09 17:14:52 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_43370683/article/details/130044472

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正则表达式到最小化DFA(python实现)

实现目标

分析用户输入的正则表达式（包含基本运算），对操作进行理解
转换至NFA
转换至DFA
最小化DFA
利用最小DFA分析输入字符串是否匹配
交互操作和可视化
实现效果见最后。

构建正则表达式过程

构建字母表

与输入自适应

添加与操作符号

# 添加与运算符
def inputR():
    var.set(ei.get())
    s = list(var.get().replace(' ', ''))
    i = 0
    while i < len(s) - 1:
        if s[i] not in ['|', '·', '*', '(', ')'] and s[i + 1] not in ['|', '·', '*', ')']:
            s.insert(i + 1, '·')
            i = 0
        elif s[i] in ['*', ')'] and s[i + 1] not in ['|', '·', '*', ')']:
            s.insert(i + 1, '·')
            i = 0
        i += 1
    var.set(''.join(s))

构建逆波兰表达式（后缀表达式）

调度场（Shunting yard）算法：

建立运算符栈用于运算符的存储，此运算符遵循越往栈顶优先级越高的原则
顺序扫描表达式，如果当前字符是字母（优先级为0的符号），则直接输出；如果当前字符为运算符或者括号（优先级不为 0的符号），则判断：

若当前运算符为’(’ ，直接入栈；
若为’)’ ，出栈并顺序输出运算符直到遇到第一个’(’ ,遇到的第一个 '('出栈但不输出；
若为其它，比较运算符栈栈顶元素与当前元素的优先级：

a. 如果栈顶元素是’('，当前元素直接入栈；

b. 如果栈顶元素优先级>=当前元素优先级，出栈并顺序输出运算符直到栈顶元素优先级<当前元素优先级，然后当前元素入栈；

c. 如果栈顶元素优先级<当前元素优先级，当前元素直接入栈。

重复上述操作直至表达式扫描完毕
顺序出栈并输出运算符直到栈元素为空

# 从中缀表达式到逆波兰表达式
def infixToSuffix(infix):  # infix是中缀形式

    pr = {
   '|': 1, '·': 2, '*': 3, '(': 0, ')': 4}  # 设置优先级表
    sp = []  # 存放符号的堆栈
    result = ''  # 存放结果
    # 调度场算法
    for i in infix:
        if i not in ['|', '·', '*', '(', ')']:  # 非操作符输出
            result += i
        elif i == '(':  # '('入栈
            sp.append(i)
        elif i == ')':  # ')'出栈并输出，直到栈顶为'('，'（'出栈但不输出
            p = ''
            while p != '(':
                result += p
                p = sp.pop()
        elif len(sp) == 0 or pr[sp[-1]] < pr[i]:  # 如果当前op优先级大于栈顶优先级或栈为空，入栈
            sp.append(i)
        else:
            while len(sp) != 0 and pr[sp[-1]] >= pr[i]:  # 出栈至当前op优先级小于栈顶优先级或栈为空
                result += sp.pop()
            sp.append(i)
    while len(sp) != 0:  # 将剩余的栈内元素依次输出
        result += sp.pop()