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编译原理:2. 词法分析

这三种语言中,前两种是无限集合,后一种是有限集合。在这三种语言中, 字母表都是 ASCII 字符集。...以这种方式谈论语言时,我们并没有给其中的字符串赋予任何含义,而只是企图确定每个 字符串是否属于其语言。...为了用有限的描述来指明这类(很可能是无限的)语言,我们将使用正则表达式(regular expression)表示法。每个正则表达式代表-一个字符串集合。...符号(symbol):对于语言字母表中的每个符号 a,正则表达式 a 表示仅包含字符串 a 的语言。...对 n 个字符的字符串进行了 n 次状态转换后,如果自动机到达了一个终态,自动机将接收该字符串。 若到达的不是终态,或者找不到与输入字符相匹配的边,那么自动机将拒绝接收这个字符串。

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编译原理学习笔记-3:词法分析(一)基本过程、正规式和有限自动机

对于标识符,由于 id 这个单词种别可能对应多个标识符,所以可以看到我们用不同的指针进行了标识。其它不需要标识的,则统一用短横线代替。 2. 词法分析的要点 2.1 是否作为一趟?...3.2 正规式与有限自动机 状态转换图是制造词法分析器的模型,不过这个模型过于具体,我们应该想个办法,用一种更接近数学的、更为形式化的方法来表示状态转换图。...确定有限自动机的其它表示 正如我们所说的,有限自动机是抽象层面上的形式化表达,而它在具体层面上的表达就是之前所讲的状态转换图。另外,确定有限自动机还可以用一个矩阵来表示,这样的矩阵即 状态转换矩阵。...③ 非确定有限自动机的确定化 非确定有限自动机的确定化,指的就是将非确定有限自动机转换为一个与之等价的确定有限自动机。...首先我们解释了词法分析的结果,也就是单词符号,之后讲解了一些词法分析过程中的要点(预处理、超前扫描),最后则是本篇笔记的重点,词法分析的模型,包括状态转换图以及它的形式化表达 —— 有限自动机。

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    【计算理论】确定性有穷自动机 ( 自动机组成 | 自动机语言 | 自动机等价 )

    , \delta \quad , q_0 , \quad F \quad \} ; ① Q 状态集 : 有限个状态 ; ② \Sigma 字母表 : 有限个字符集 , 长度有限的字符串 ;...③ \delta 转移函数 : \delta 称为转移函数 ; 基于当前的 自动机 的某个状态 , 将字符集 输入到自动机中 , 该自动机转换成另一个状态 , 这个转换就是通过 \delta...自动机示例 : 上图是上一篇博客的自动机示例 , 自动机开始执行后 , 将 字符串 “ 0101 ” 输入到自动机中 , 从 Start 出发 , 根据当前的自动机状态 , 结合当前处理的输入字符 ,...\} 等 m 个字符 ; 其中 每个字符都属于有限字符集 \Sigma 中的字符 , 这些字符有重复的 , 这是输入序列 , 下面是状态序列 ; m 是总共计算的次数 ; ③ 状态序列...自动机组件 : ① Q 状态集 : 自动机的有限个状态 , 其中有可接受状态 ( 双圈 ) , 不可接收状态 ( 单圈 ) ; ② \Sigma 字母表 : 有限个字符集 , 如 \{0 ,1

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    数据结构与算法 | 哈希表(Hash Table)

    基本概念哈希函数(Hash Function): 哈希表使用哈希函数来将键转换为整数,通常是数组的索引。哈希函数应该是确定性的,即对于相同的键,它应该生成相同的哈希码。...理想情况下,不同的键应该映射到不同的哈希码,但由于哈希函数的有限性,可能会出现哈希冲突。哈希冲突(Hash Collision): 当两个不同的键映射到相同的哈希码时,发生哈希冲突。...字符可以转换成ASCII数字,数组的下标也是数字。那么利用这种数字映射作为哈希函数,就能够通过字符直接读取数组存储的信息。...通过ASCII数组 来记录 magazine 里面包含的各个字符数量,再遍历 ransomNote 使用到的字符判断是否存在于 ASCII数组,并减少数量来标识已经使用过。...有效的字母异位词【简单】给定两个字符串 s 和 t ,编写一个函数来判断 t 是否是 s 的字母异位词。注意:若 s 和 t 中每个字符出现的次数都相同,则称 s 和 t 互为字母异位词。

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    编译原理从入门到放弃

    5、我们继续看是否符合3型文法:规定只能符合右线性或者左线性,那么前面一个应该是符合右线性的,后面一个是符合左线性的。所以综合起来就不符合3型文法了。 最终答案得出此文法属于2型文法。...,Z) S是一个有限状态集合 ∑是一个字母表,它的每个元素称为一个输入字符 f是一个从S✖∑至S的单值部分映射,f(S,a)=s‘ 意味着:当现行状态为s,输入字符为a时,将状态到下一状态s‘。...所以状态转换图为: 4.1.2 不确定的有限自动机(NFA)的定义 一个有穷自动机M是一个五元组: M=(S,∑,f,S0,Z) S是一个有限状态集合 ∑是一个字母表,它的每个元素称为一个输入字符 f...是一个从S✖∑至S的单值部分映射,f(S,a)=s‘ 意味着:当现行状态为s,输入字符为a时,将状态到下一状态s‘。...DFA即可 4.3 正规式与有限自动机之间的转换 例7:把下面的正规式转换成有限自动机 (_|a)(_|a|d)^* 解题思路:下划线 a代表字母集 d代表数字集 可以画出下图有限自动机 例8:某一非确定的有限自动机

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    编译原理:第三章 词法分析

    3.1 确定有限自动机 3.1.1 定义 确定的有限自动机DFA M是一个五元组:M =(S,\sum,δ ,s_0 ,F ) (1) S 是一个非空有限集,它的每个元素称为一个状态。...如果通过尝试的方法,不断试探来确定输入符号串是否可被接受,那么判定的效率将降低。解决的方法是将NFA转换为等价的DFA。此外,用来描述语言的正规式更容易构造出识别同一语言的NFA。...将子组加入到分划中替换 I 注意: 前面发现的不能细分的小组后来可能还可以细分。所以重复步骤2的时候要检验所有的组,包括老的和新加入的。...3.直到所构造的FA中每条弧上都标记为单输入符号为止 4.用子集法将NFA确定化,用划分法将DFA最小化 4.2.3 举例 已知正规式 试给出能识别 的确定有限自动机NFA image-20210926143432896...,都存在一个正规文法G,使得L(G)=L(M) 即:对于每个正规文法都能找到一个有限自动机对应,每个有限自动机都有一个正规文法对应。

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    8 字符串转换整数 (atoi)

    假如第一个非空字符是数字,则直接将其与之后连续的数字字符组合起来,形成一个整数。 该字符串在有效的整数部分之后也可能会存在多余的字符,那么这些字符可以被忽略,它们对函数不应该造成影响。...注意:假如该字符串中的第一个非空格字符不是一个有效整数字符、字符串为空或字符串仅包含空白字符时,则你的函数不需要进行转换,即无法进行有效转换。...04 有限状态自动机 正则表达的所匹配的所有字符串构成都可以用有限自动机识别,其实上面解法的每个过程判定就是一个有限自动机的每个状态。从去除空格阶段到取符号阶段到数字阶段到结束。...套到这道题里就是我们的程序在每个时刻有一个状态 s ,每次从序列中输入一个字符 c ,并根据字符 c 转移到下一个状态 s' 。...那我们就可以实现这样一个自动机 class Automata{ //下次的状态 private int state=0; //状态表 private int[][] table

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    基于 Kotlin 特性开发的有限状态机

    常用的状态机分类 FSM 有限状态机,(英语:Finite-state machine, FSM),又称有限状态自动机,简称状态机,是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。...状态表.jpg DFA 确定有限状态自动机或确定有限自动机(英语:deterministic finite automaton, DFA)是一个能实现状态转移的自动机对于一个给定的属于该自动机的状态和一个属于该自动机字母表的字符...DFA 是 FSM 的一种,与 DFA 对应的还有 NFA(非确定性有限自动机)。...DFA 的特性: 没有冲突:一个状态对于同样的输入,不能有多个规则,即每个输入只能有一个转移规则; 没有遗漏:每个状态都必须针对每个可能的输入字符有至少一个规则 以前我写过的一篇文章《一个快速分析android...(一) - 有限自动机

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    字符串匹配算法_字符串模式匹配算法

    目录 Brute-Force算法 Knuth-Morris-Pratt算法 确定有限状态自动机 部分匹配表 Boyer-Moore算法 Rabin-Karp算法 总结 ---- 网络信息中充满大量的字符串...确定有限状态自动机 KMP算法寻找匹配字符串的核心过程可以用确定有限状态自动机(Deterministic Finite Automation,DFA),对于每一个状态的转换都有一定的转换条件,在字符串匹配中...如下图所示,对于每一个状态的所有转换,只有一条是匹配转换(从j到j+1),其他都是非匹配转换。 KMP算法就实现了这么一个有限状态自动机dfa[][]。...会占用RM空间(R为字母表大小),另一种方法是在构造DFA时为每个状态设置一个匹配转换和一个非匹配转换(而非指向每个可能出现的字符的多个转换),即我们仅仅追踪每个状态对应的prev状态,然后建立一种动态的有限自动机...要实现这种模式串移动需要另外增加一个表来记录下模式串开头字符在文本串中的所有位置,是一种以空间换时间的优化,但如果这样的字符在文本串中大量存在,优化带来的效率提升并不明显,甚至可能因为多构造了一个表而导致运行时间变慢

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    使用DFA自动机算法屏蔽敏感词以及进阶算法AC自动机的思考

    什么是DFA算法 “在计算理论中,确定有限状态自动机或确定有限自动机(英语:deterministic finite automaton, DFA)是一个能实现状态转移的自动机。...对于一个给定的属于该自动机的状态和一个属于该自动机字母表E的字符,它都能根据事先给定的转移函数转移到下一个状态(这个状态可以是先前那个状态)。...——来自维基百科 ” 这里的确定意思为:状态以及引起状态转换的事件都是可确定的,不存在"意外"。有限指的是:状态以及事件的数量都是可穷举的。 DFA算法在匹配关键字上面有广泛的应用。...然后我们将句子中的敏感词替换成指定的字符。 比如我们将敏感词替换成 "*"。...AC自动机的构建主要包含以下两个操作 将多个模式串构建成Trie树 为Trie树中每个节点构建失败指针 AC自动机 这里给大家推荐一个项目,基于AC自动机的高性能敏感词匹配: “GitHub - toolgood

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    【愚公系列】软考中级-软件设计师 013-程序设计语言基础知识(语言处理程序基础)

    语法分析的任务是在词法分析的基础上,将单词序列组合成各种语法短语,如"程序"、"语句"、"表达式"等。语法分析程序的目标是判断源程序在结构上是否正确。其中一些结构错误可能包括缺少右括号、忘记写分号等。...在代码编写过程中,应该注意合理使用符号表来联系上下文,保证变量的声明、赋值、引用和控制语句的正确性,并及时报错并提示错误信息。...寄存器分配算法可以基于不同的策略,如局部优化(将变量分配到离其使用最近的位置)或全局优化(将变量在整个程序中尽可能分配到寄存器)。...有限自动机可以分为确定性有限自动机(DFA)和非确定性有限自动机(NFA)两种。DFA是一种有限自动机,其在给定一个输入字符后,可以唯一确定其下一个状态。...NFA是一种有限自动机,其在给定一个输入字符后,可能有多个下一个状态。有限自动机可以根据输入字符的情况来判断其是确定的还是不确定的。

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    【计算理论】计算理论总结 ( 非确定性有限自动机 NFA 转为确定性有限自动机 DFA ) ★★

    其输出时唯一的 ; 非确定性有限自动机的定义 包含 确定性有限自动机的 定义中 ; NFA 的后继状态 可以是 0 个 , 1 个 或 多个 , DFA 每个状态只能有 1 个后继状态 ;...: 【计算理论】非确定性有限自动机 ( 计算过程 | 计算树 | 确定可接受字符串 | 设计非确定性有限自动机 | 空字符 ) 【计算理论】非确定性有限自动机 ( NFA ) 转换成 确定性有限自动机...3 的后继状态, 然后取并集 ; ③ 空集 : 在推演计算时 , 有可能会出现空集 , 如 \rm \{ 3 \} 状态读取 \rm b 字符的后继状态没有 , 就是空集 ; 3....空集 : 如果其中有空集 , 那么将空集也当做一个状态 , 空集状态下读取任何字符都是空集 ; 5 ....( 计算过程 | 计算树 | 确定可接受字符串 | 设计非确定性有限自动机 | 空字符 ) 【计算理论】非确定性有限自动机 ( NFA ) 转换成 确定性有限自动机 ( DFA )

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    图灵奖得主、《龙书》作者万字长文讲解:什么是「抽象」?

    该表达式被转换为确定性有限自动机。无论涉及多少关键字,都可以在磁带上进行一次传递。每个标题由有限自动机检查一次,以查看是否在其中找到了任何关键字。...该表达式被转换为确定性有限自动机,读取字符,直到找到与标记匹配的字符串前缀,然后删除从输入中读取的字符,将该标记添加到输出流中,并重复该过程。...如果输入的下一个字符是 =,我们不希望将 将 的错误,句法分析器被设计为一直读取,只要它所看到的内容被有限自动机接受为合法标记。...2.1.3 DFA的惰性评估   还有一种可以使用正则表达式抽象来提高算法的运行时间的优化方法——惰性评估。 你可能熟悉将正则表达式转换为确定性有限自动机的标准方法。...该命令将接受一个字符串并确定它是否具有给定正则表达式语言的子字符串。最简单的实现是将正则表达式转换为 NFA,然后再转换为 DFA,让 DFA 读取字符串。

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    图灵奖得主、《龙书》作者万字长文讲解:什么是「抽象」?

    该表达式被转换为确定性有限自动机。无论涉及多少关键字,都可以在磁带上进行一次传递。每个标题由有限自动机检查一次,以查看是否在其中找到了任何关键字。...该表达式被转换为确定性有限自动机,读取字符,直到找到与标记匹配的字符串前缀,然后删除从输入中读取的字符,将该标记添加到输出流中,并重复该过程。...如果输入的下一个字符是 =,我们不希望将 将 的错误,句法分析器被设计为一直读取,只要它所看到的内容被有限自动机接受为合法标记。...2.1.3 DFA的惰性评估   还有一种可以使用正则表达式抽象来提高算法的运行时间的优化方法——惰性评估。 你可能熟悉将正则表达式转换为确定性有限自动机的标准方法。...该命令将接受一个字符串并确定它是否具有给定正则表达式语言的子字符串。最简单的实现是将正则表达式转换为 NFA,然后再转换为 DFA,让 DFA 读取字符串。

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    Stanford公开课《编译原理》学习笔记(1~4课)

    “龙书”里的示例更为直观,例如表达式语句 E = M * C ** 2进行词法分析后会得到如下的类似结果: [id,指向符号表中E的条目的指针] [assign_op] [id,指向符号表中M的条目的指针...2.2 Finite Automata (典型分词算法-有穷自动机) FA是一个可以自动识别词法单元的机器,它是一个状态转换图,“有限”是指它包含的状态是有限的,一个状态读入一个字符后,后继的状态可能为...: 后继状态为自身 后继状态只有一个 后继状态有多个 如果每次转换后的后继状态都是唯一的,则称为DFA(确定有限自动机),如果后继状态可能有多个则称为NFA(不确定有限状态机)。...这个过程是围绕ε -closure状态集合的概念展开的,大致的过程就是从起点开始,每次将当前状态和通过若干次ε转换(它是一个特殊的状态转移函数,表示转换后的状态还是当前状态)作为一个新的ε -closure...状态集合 ,使用矩阵记录每个ε -closure集合转换前后的集合,最后对整个状态转移矩阵进行标记重命名,就可以得到一个DFA,事实上转化后的DFA中的每一个状态,就是NFA中的一个ε -closure

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    【计算理论】非确定性有限自动机 ( NFA ) 转换成 确定性有限自动机 ( DFA )

    一、非确定性有限自动机 组成部分 非确定性有限自动机 : Nondeterministic Finite Automaton , NFA ; Q① 状态集 : 有限个状态 ; ② 字母表 :...有限个字符集 , 长度有限的字符串 ; ③ 转移函数 ( 指令集 ) : 称为转移函数 ; 基于当前的 自动机 的某个状态 , 将字符集 输入到自动机中 , 该自动机转换成一个或多个状态 ,...确定性有限自动机的 定义中 ; NFA 的后继状态 可以是 0 00 个 , 1 11 个 或 多个 , DFA 每个状态只能有 1 11 个后继状态 ; 确定性有限自动机 ( DFA ) 就是 特殊的...消除不确定性 : 下面的表格就是将 非确定性有限自动机 ( NFA ) 转为 确定性有限自动机 ( DFA ) 的结果 , 将状态集合当做一个新的状态 , 新状态由之前的 NFA 中的不同状态组合而来...定义接收状态 : 原来的 非确定性有限自动机 ( NFA ) 中 1 是接受状态 , 在新的 确定性有限自动机 ( DFA ) 中 , 只要状态集合中包含 1 , 那么该状态集合就是 接受状态 , 因此这里

    3.2K00

    Golang的字符编码与regexp

    但是 Unicode 只是字符集,没有考虑计算机中的使用和存储问题,比如: 1.与已存在的 ASCII 编码不兼容,ASCII(A)=65 / UCS-2(A)=0065 2.由于 Unicode 编码高字节可能为...#L112),所以 \xff 通过转义后最终存储为 0x00ff (rune) 除此之外,在编译阶段 regexp 还会提前生成正则表达式中的前缀字符串,在执行自动机匹配前,先用匹配前缀字符串,以提高匹配效率...而这里当非 UTF-8 字符通过 utf8.DecodeRune*() 函数时,将返回 RuneError=0xfffd,示例如下: (PS: 不应该用简单字符表达式,简单字符表达式将会直接使用前缀字符串完成匹配...因为当 regexp 使用前缀字符串匹配时,会自动转换表达式字符为 UTF-8 编码,和我们的字符串一致;当 regexp 使用自动机匹配时,底层使用 rune 进行比较,我们传入的 UTF-8 字符串将被正确通过...实现测试如下: 总结 关于开头提出的 regexp 匹配的问题到这里就解决了,在不断深入语言实现细节的过程中发现:Golang 本身在尽可能的保持 UTF-8 编码的一致性,但在编程中字节序列是不可避免的

    1.3K30

    【自然语言处理】NLP入门(九):1、正则表达式与Python中的实现(9):自动机:⾮确定有限⾃动机与正则表达式

    一、前言   本文将介绍自动机理论,简介有限自动机(Finite Automata, FA)、下推自动机(Push-down Automata, PDA)、线性有界自动机(Linear Bounded...【自然语言处理】NLP入门(五):1、正则表达式与Python中的实现(5):字符串常用方法:对齐方式、大小写转换详解 【自然语言处理】NLP入门(六):1、正则表达式与Python中的实现(6):字符串常用方法...“规则”,检查一个字符串是否与这种规则匹配来实现对字符的过滤或匹配。...它由 一个有限的状态集合、一个有限的输入符号集合、状态转移函数、初始状态和终止状态集合组成。 确定性和非确定性 确定性有限自动机(DFA) 在每个状态下对给定的输入符号只有一个确定的转移路径。...它可以通过推入和弹出堆栈中的元素来记录和追踪更多信息。 确定性下推自动机(DPDA)在每个状态和输入符号对应堆栈顶端符号时,只有一个确定的动作。

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    编译器构造

    链接器需要多个目标文件作为输入,因此,编译器生成的汇编文件就应该是多个,每个汇编文件会映射为一个目标文件。...解析正则文法的有限自动机有时候可能不够简洁,这样就需要把不确定的有限自动机(NFA)转化为确定的有限自动机(DFA)。通过有限自动机把词法记号识别出来,就完成了词法分析的工作。...(3)识别词法错误(记号过长、意外字符等)。 词法分析器一般包括扫描器和解析器两部分,扫描器从文件中读入字符,解析器将扫描出来的字符转换为词法记号。...3.2 解析器 解析器从扫描器缓冲区不断读入字符。将字符与表示语言词法规则的有限自动机匹配,若成功则产生词法记号,否则报告词法错误。...标识符的解析流程与有限自动机DFA映射关系如图3-2所示,根据有限自动机结构,若读入的字符改变了有限自动机的状态,则提供条件分支判断;若状态不变,则提供循环程序结构;若遇到终结符则表示识别该词法记号,停止该部分有限自动机的运行

    2.1K80

    【计算理论】非确定性有限自动机 ( 计算过程 | 计算树 | 确定可接受字符串 | 设计非确定性有限自动机 | 空字符 )

    、空值转换 一、非确定性自动机 计算过程 ( 计算树 ) ---- 分析上述自动机处理 " 0101 " 字符串信息的过程 自动机启动后 , 进入 \rm q_1 状态 , 这是个非接受状态..., 得到的结果是 链 , 非确定性自动机计算 , 得到的结果是 树 ; 二、判定 非确定性自动机 接受的字符串 ---- 如何判定非确定性自动机是否接收某个字符串 ?...0 , 自动机肯定不会接受该字符串 , 非确定性有限自动机中就可以不用考虑这种情况 ; ② 确定性有限自动机 : 但是在确定性有限自动机中 , 必须设计出该分支 , 当导数第三个字符是 0 的情况..., 需要设计出该分支 , 极大的增加了自动机的复杂性 ; 六、空值转换 ---- \varepsilon 空字符串在非确定性有限自动机中的 作用 : 开始状态 , 如果读取到 \varepsilon...的操作 , 可以设计自动机可以将设计自动机的语言化整为零 , 将零散设计的自动机组合到一起 , 拼装成一个更大的自动机 ;

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