形式语言与自动机理论第三版第五章答案

形式语言与自动机理论试题

一、按要求完成下列填空

1. 给出集合{Φ,{Φ}}和集合{ε,0,00}的幂集 （2x4'） 2. 设∑={0,1},请给出∑上的下列语言的文法 （2x5'） (1)所有包含子串01011的串

(2)所有既没有一对连续的0，也没有一对连续的1的串 1. 构造识别下列语言的DFA (2x6) (1) {x|x?{0，1}+且x以0开头以1结尾}

(2) {x|x?{0，1}

+

且x的第十个字符为1}

二、判断（正确的写T，错误的写F） 5x2'

1.设R1和R2是集合{a,b,c,d,e}上的二元关系，则

(R1?R2)R3?R1R3?R2R3

A 2.对于任一非空集合A，Φ?2

3.文法G：S A|AS A a|b|c|d|e|f|g 是RG 4.3型语言

2型语言

1型语言

0型语言

?? 5.s（rs+s）*r=rr*s（rr*s）*

三、设文法G的产生式集如下，试给出句子aaabbbccc的至少两个不同的推导（12分）。

S?aBC|aSBC aB?ab

bB→bb

?

CB→BC bC→bc c

关于

《结构化程序设计思想在形式语言与自动机理论中的体现》 一文中性质语言与自动机相关理论知识的分析与感悟

————戚洪源

摘 要：本文为本科阶段学习形式语言与自动机课程过程中阅读专业文献后，对于该文献中所涉及的形式语言与自动机的专业知识进行解读和分析，以及一些个人在学习形式语言与自动机课程后的感悟。

关键词：形式语言与自动机 结构化程序设计 计算机理论 正 文：

一、关于文献中形式语言与自动机相关知识的解读 （一）文章第二部分涉及到的关于正则文法的相关知识

文章的第二部分：构造文法时结构化思想的体现。在这一部分中，作者举了一个经典的正则文法的例子：

S?R?R?R0R?NBPB?N.DP?0.DN?AMA?123...89M??0M1M2M3M...8M9MD?MA

首先我们运用学过的知识将这个文法转化为一个等价的正则文法：

定义2.5 若对于文法G=(V,T,P,S),P中每个产生式都有如下形式：

A?a或A?aB,a?T????,A,B?V

则称G为正则文法。

在这个文法中，除了第三行、第四行、第五行、第八行，每一个语句都满足正则文法语句的要求。而对于第五行，可以转化为：

N?0M1M2M...8M9M

-------------精选文档-----------------

可编辑 2．1回答下面的问题： （周期律 02282067）

（1）在文法中，终极符号和非终极符号各起什么作用？

? 终结符号是一个文法所产生的语言中句子的中出现的字符，他决定了一个文法的产生语

言中字符的范围。

? 非终结符号又叫做一个语法变量，它表示一个语法范畴，文法中每一个产生式的左部至

少要还有一个非终结符号，（二，三型文法要求更严，只允许左部为一个非终结符号）他是推导或归约的核心。

（2）文法的语法范畴有什么意义？开始符号所对应的语法范畴有什么特殊意义？

? 文法的非终结符号A 所对应的语法范畴代表着一个集合L （A ），此集合由文法产生式

中关于A 的产生式推导实现的

? 开始符号所对应的语法范畴则为文法G = {V ，T ，P ，S}所产生的语言L （G ）

={w S T w w *

*|?∈且}

（3）在文法中，除了的变量可以对应一个终极符号行的集合外，按照类似的对应方法，一个字符串也可以对应一个终极符号行集合，这个集合表达什么意义？

? 字符串对应的终极符号行集合表示这个字符串所能推导到的终极字符串集合，为某个句

形式语言与自动机课后作业答案

第二章

4．找出右线性文法，能构成长度为1至5个字符且以字母为首的字符串。 答：G={N,T,P,S} 其中N={S,A,B,C,D} T={x,y} 其中x∈{所有字母} y∈{所有的字符} P如下: S→x S→xA A→y A→yB

B→y B→yC C→y C→yD D→y

6．构造上下文无关文法能够产生

L={ω/ω∈{a,b}*且ω中a的个数是b的两倍} 答：G={N,T,P,S} 其中N={S} T={a,b} P如下: S→aab S→aba S→baa S→aabS S→aaSb S→aSab S→Saab S→abaS S→abSa S→aSba S→Saba S→baaS S→baSa S→bSaa S→Sbaa

7．找出由下列各组生成式产生的语言（起始符为S） (1) S→SaS S→b (2) S→aSb S→c

(3) S→a S→aE E→aS

答：（1）b(ab)n /n≥0}或者L={(ba)nb /n≥0}

(2) L={ancbn /n≥0} (3) L={a2n+1 /n≥0}

第三章

1． 下列集合是否为

形式语言与自动机课后作业答案

第二章

4．找出右线性文法，能构成长度为1至5个字符且以字母为首的字符串。 答：G={N,T,P,S} 其中N={S,A,B,C,D} T={x,y} 其中x∈{所有字母} y∈{所有的字符} P如下: S→x S→xA A→y A→yB

B→y B→yC C→y C→yD D→y

6．构造上下文无关文法能够产生

L={ω/ω∈{a,b}*且ω中a的个数是b的两倍} 答：G={N,T,P,S} 其中N={S} T={a,b} P如下: S→aab S→aba S→baa S→aabS S→aaSb S→aSab S→Saab S→abaS S→abSa S→aSba S→Saba S→baaS S→baSa S→bSaa S→Sbaa

7．找出由下列各组生成式产生的语言（起始符为S） (1) S→SaS S→b (2) S→aSb S→c

(3) S→a S→aE E→aS

答：（1）b(ab)n /n≥0}或者L={(ba)nb /n≥0}

(2) L={ancbn /n≥0} (3) L={a2n+1 /n≥0}

第三章

1． 下列集合是否为

形式语言与自动机课后作业答案

第二章

4．找出右线性文法，能构成长度为1至5个字符且以字母为首的字符串。

答：G={N,T,P,S}

其中N={S,A,B,C,D} T={x,y} 其中x∈{所有字母} y∈{所有的字

符} P如下:

S→x S→xA A→y A→yB B→y B→yC C→y C→yD D→y

6．构造上下文无关文法能够产生

L={ω/ω∈{a,b}*且ω中a的个数是b的两倍} 答：G={N,T,P,S}

7．找出由下列各组生成式产生的语言（起始符为S） (1) S→SaS S→b (2) S→aSb S→c

其中N={S} T={a,b} P如下: S→aab S→aba S→baa

S→aabS S→aaSb S→aSab S→Saab S→abaS S→abSa S→aSba S→Saba S→baaS S→baSa S→bSaa S→Sbaa

(3) S→a S→aE E→aS

答：（1）b(ab)n /n≥0}或者L={(ba)nb /n≥0} (2) L={ancbn /n≥0} (3) L={a2n+1 /n≥0} 第三章 1．

下列集合是否为

第三章作业答案

1．已知DFA M1与M2如图3－18所示。 (敖雪峰 02282068)

(1) 请分别给出它们在处理字符串1011001的过程中经过的状态序列。 (2) 请给出它们的形式描述。

q0S0q1q00q111010101110q2q30q2q3

图3－18 两个不同的DFA

解答：(1)M1在处理1011001的过程中经过的状态序列为q0q3q1q3q2q3q1q3;

M2在处理1011001的过程中经过的状态序列为q0q2q3q1q3q2q3q1;

(2)考虑到用形式语言表示,用自然语言似乎不是那么容易,所以用图上作业法把它们用正则表达式来描述:

M1: [01+(00+1)(11+0)][11+(10+0)(11+0)]*

10

M2: (01+1+000){(01)*+[(001+11)(01+1+000)]*}

******************************************************************************* 2．构造下列语言的DFA ( 陶文婧 0228208

逻辑学第三版答案

第五章 复合命题及其推理

一、分析下列语句各表达什么复合命题？请写出其逻辑式。

1.书山有路巧为径，学海无涯乐作舟。

答：这是一个二支联言命题，可表示为：p∧q

2．只有发展外向型经济，才能打入国际市场。

答：这是一个必要条件假言命题，可表示为：p←q

3．但凡家庭之事，不是东风压倒西风，就是西风压倒东风。

答：这是一个二支不相容选言命题，可表示为：p  q

4．并不是每一个科学家都是上过大学的。

答：这是个负A 命题，它等值一个O 命题：¬(SAP) ←→ SOP

5．足球的进攻方式，主要是中路突破，此外或边线进攻，或长传短切， 或单刀直入。

答：这是一个四支不相容选言命题：p  q  r  s

6．法律如果并且只有推开特权的大门，才能跨进人民的心。

答：这是一个充分必要条件假言命题：p←→ q

二、下列语句是否表达选言命题？如表达，各表达什么选言命题？请

写出逻辑式。

1．身体不好，或者是由于有病，或者是由于锻炼差，或者是由于营养 不良。

答：表达一个三支相容选言命题：p∨q∨r

2．这堂课是你上，还是我上？

答：表达一个二支不相容选言命题：p  q

3．这次围棋名人赛，要么小林光一取得胜利，要么马晓春取得胜利。 答：表达一个二支不相容选言命

华南理工大学学报(自然科学版)

第29卷第8期2001年8月

JournalofSouthChinaUniversityofTechnology

(NaturalScienceEdition)Vol.29　No.8August　2001

文章编号:1000-565X(2001)08-0093-04

基于细胞自动机理论的交通流模拟模型3

靳文舟1　张　杰2　郑英力3

(1.华南理工大学交通学院,广东广州510640;2.华南理工大学,广东;

3.中国公安大学交通管理系)

摘　要:,,把车辆在路段,建立了基于细胞自动机理论的交通流

,继而提出反映车辆在路段上自由行驶、跟,并对各种规则进行了详细说明.关键词:细胞自动机;交通流;模拟中图分类号:U491.1+23　　　　文献标识码:A

　　细胞自动机(CellularAutomata)可以看成是

非线性无穷维动力系统中的一类,其特点是空间、时间、状态都离散,同时每一个变量只取有限多个状态.它用简单的规则在计算机上模拟各种复杂现象.细胞自动机是NeumannvonJ最早提出来的,用于模拟生命系统所具有的自复制功能.此后细胞自动机还被用于模拟其他的物理系统和自然现象.Nagel

[1]

K和ScheckenbergM最先定义了一维

习题5

5.1选择题

(1)一物体作简谐振动，振动方程为x?Acos(?t??2)，则该物体在t?0时

刻的动能与t?T/8（T为振动周期）时刻的动能之比为： (A)1：4 （B）1：2 （C）1：1 (D) 2：1

[答案：D]

(2)弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为 (A)kA2 (B) kA2/2 (C) kA2//4 (D)0

[答案：D]

(3)谐振动过程中，动能和势能相等的位置的位移等于 (A)?AA (B) ? 42(C) ?3A2A (D) ? 22[答案：D]

5.2 填空题

(1)一质点在X轴上作简谐振动，振幅A＝4cm，周期T＝2s，其平衡位置取作坐标原点。若t＝0时质点第一次通过x＝－2cm处且向X轴负方向运动，则质点第二次通过x＝－2cm处的时刻为____s。

[答案：

2s] 3

(2)一水平弹簧简谐振子的振动曲线如题5.2(2)图所示。振子在位移为零，速度为－?A、加速度为零和弹性力为零的状态，对应于曲线上的____________点。振子处在位移的绝对值为A、速度