有哪些不同类型的有限自动机?

有限自动机是一种抽象的计算设备。它是一个系统的数学模型,具有离散的输入、输出、状态和一组从状态到状态的转换,这些转换发生在来自字母表 Σ 的输入符号上。

有限自动机的正式定义

有限自动机被定义为一个 5 元组

M=(Q, Σ, δ,q0,F)

在哪里,

  • 问:称为状态的有限集。

  • Σ:称为字母表的有限集。

  • δ:Q × Σ → Q 是转移函数。

  • q0 ∈ Q 是开始或初始状态。

  • F:最终或接受状态。

类型

不同类型的有限自动机如下 -

  • 无输出的有限自动机

    • 确定性有限自动机 (DFA)。

    • 非确定性有限自动机(NFA 或 NDFA)。

    • 具有 epsilon 移动的非确定性有限自动机(e-NFA 或 e-NDFA)。

  • 带输出的有限自动机

    • 摩尔机。

    • 米利机。

不同自动机(DFA)的定义

确定性有限自动机被定义为一个 5 元组

M=(Q, Σ, δ,q0,F)

在哪里,

  • 问:称为状态的有限集。

  • Σ:称为字母表的有限集。

  • δ:Q × Σ → Q 是转移函数。

  • q0 ∈ Q 是开始或初始状态。

  • F:最终或接受状态。

非确定性有限自动机 (NFA)

NFA 也有五种状态,与 DFA 相同,但具有不同的转换函数,如下所示 -

δ:QX Σ -> 2Q

非确定性有限自动机被定义为一个 5 元组,

M=(Q, Σ, δ,q0,F)

在哪里,

  • 问:有限状态集

  • Σ:输入符号的有限集

  • q0:初始状态

  • F:最终状态

  • δ:转移函数:QX Σ -> 2Q

磨粉机

由 6 个元组 (Q, q0, Σ, O, δ, λ') 描述的 Mealy 机器

在哪里,

  • 问:有限状态集

  • q0:机器的初始状态

  • Σ:输入字母表的有限集

  • O:输出字母

  • δ:转移函数,其中 Q × Σ → Q

  • λ':输出函数,其中 Q × Σ →O

摩尔机

由 6 个元组 (Q, q0, Σ, O, δ, λ) 描述的摩尔机

在哪里,

  • 问:有限状态集

  • q0:机器的初始状态

  • Σ:输入符号的有限集

  • O:输出字母

  • δ:转移函数,其中 Q × Σ → Q

  • λ:输出函数,其中 Q → O

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