-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
Copy path1.9.html
59 lines (52 loc) · 6.77 KB
/
1.9.html
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Базовые понятия теории автоматов и языков</title>
<link rel="stylesheet" href="./css/index.css">
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>Базовые понятия теории автоматов. Регулярные и контекстно-свободные языки</h1>
<div class="navigation-buttons">
<a href="1.8.html" class="button">⬅ Назад</a>
<a href="1.10.html" class="button">Вперёд ➡</a>
</div>
<h2>Основные понятия теории автоматов</h2>
<p><strong>Теория автоматов</strong> изучает математические модели вычислений, представленные в виде <em>автоматов</em> — абстрактных машин, которые выполняют определенные действия при получении входных данных. Основные виды автоматов включают:</p>
<ul>
<li><strong>Детерминированный конечный автомат (DFA)</strong> — конечный автомат, где для каждого состояния и символа входа определено единственное следующее состояние.</li>
<li><strong>Недетерминированный конечный автомат (NFA)</strong> — конечный автомат, допускающий несколько переходов для одного состояния и символа, либо возможность отсутствия перехода.</li>
<li><strong>Автомат с магазинной памятью (PDA)</strong> — автомат, использующий стековую память, что позволяет ему распознавать контекстно-свободные языки.</li>
<li><strong>Машина Тьюринга</strong> — более мощная модель, обладающая бесконечной памятью и способная вычислять любые вычислимые функции.</li>
</ul>
<h2>Регулярные языки</h2>
<p><strong>Регулярные языки</strong> — это классы языков, которые могут быть описаны с помощью регулярных выражений и распознаны конечными автоматами (DFA и NFA). Регулярные языки обладают следующими характеристиками:</p>
<ul>
<li>Могут быть описаны с помощью конечных автоматов.</li>
<li>Поддерживают операции объединения, конкатенации и замыкания Клини (повторения).</li>
<li>Примеры регулярных языков: наборы строк, соответствующие шаблонам, например, строки, содержащие только определенные символы.</li>
</ul>
<p>Регулярные языки полезны для простых задач обработки текста, таких как поиск и фильтрация данных, однако они ограничены в описании более сложных синтаксических структур.</p>
<h2>Контекстно-свободные языки</h2>
<p><strong>Контекстно-свободные языки (КС-языки)</strong> — это языки, которые могут быть описаны с помощью <em>контекстно-свободных грамматик (КС-грамматик)</em> и распознаны автоматами с магазинной памятью (PDA). КС-языки имеют следующие характеристики:</p>
<ul>
<li>Каждое правило грамматики имеет форму <code>A → α</code>, где <code>A</code> — один нетерминальный символ, а <code>α</code> — последовательность терминальных и нетерминальных символов.</li>
<li>Поддерживают рекурсию, что позволяет описывать вложенные структуры (например, скобочные выражения).</li>
<li>Примеры контекстно-свободных языков: язык сбалансированных скобок, язык арифметических выражений.</li>
</ul>
<p>КС-языки широко используются для описания синтаксиса языков программирования, так как они могут описывать структуры, включающие вложенные элементы и повторяющиеся блоки.</p>
<h2>Отличия регулярных и контекстно-свободных языков</h2>
<p>Регулярные и контекстно-свободные языки различаются по своему описательному потенциалу и типу автоматов, которые их распознают:</p>
<ul>
<li><strong>Регулярные языки</strong> ограничены в описании вложенных или рекурсивных структур, так как они распознаются конечными автоматами, не имеющими память.</li>
<li><strong>Контекстно-свободные языки</strong> позволяют описывать рекурсивные структуры и поддерживают вложение, так как их распознают автоматы с магазинной памятью, имеющие доступ к стеку.</li>
</ul>
<h2>Заключение</h2>
<p>Теория автоматов и языков предоставляет мощные инструменты для описания и анализа различных классов языков. Регулярные языки полезны для простых шаблонов, тогда как контекстно-свободные языки позволяют описывать более сложные синтаксические структуры, что делает их важными для лексического и синтаксического анализа в компиляторах.</p>
</div>
<div class="navigation-buttons">
<a href="1.8.html" class="button">⬅ Назад</a>
<a href="1.10.html" class="button">Вперёд ➡</a>
</div></body>
</html>