什麼是下推自動機 (PDA) 的瞬時描述?


瞬時描述被稱為非正式表示法,它解釋了下推自動機 (PDA) 如何計算給定的輸入字串並做出關於該字串是否被接受的決定。

  • PDA 包括狀態和堆疊的內容。

  • 堆疊通常是 PDA 在任何時候的重要組成部分之一。

  • 因此,我們採用一種方便的表示法來描述 PDA 用於字串處理的連續配置。

  • PDA 表示法的因素由三元組 (q, w, γ) 表示:

    • q 是當前狀態。
    • w 是剩餘的輸入字母表。
    • γ 是 PDA 堆疊的當前內容。

通常,最左邊的符號表示堆疊 γ 的頂部,最右邊的符號表示底部。這種三元組表示法稱為下推自動機的瞬時描述或 ID。

從一個瞬時描述移動到另一個瞬時描述用符號“⊢”表示。

因此,

(q0, aw, z0) ⊢ (q1, w, yz0)

當且僅當

δ(q0, a, z0) ϵ (q1, yz0).

示例

考慮以下示例:

顯示 PDA 輸入字串 w = “aabb” 的 ID 或移動,其中:

M = ({q0, q1, q2}, {a, b}, {a, b, Z0}, δ, q0, Z0, {q2}),

其中 δ 定義如下:

δ(q0, a, Z0) = {(q0, aZ0)} Rule (1)
δ(q0, a, a)  = {(q0, aa)}  Rule (2)
δ(q0, b, a)  = {(q1, λ)}   Rule (3)
δ(q1, b, a)  = {(q1, λ)}   Rule (4)
δ(q1, λ, Z0) = {(q2, λ)}   Rule (5)
δ(q0, λ, Z0) = {(q2, λ)}   Rule (6)

我們需要找出字串 w 是否被 PDA 接受。

解答

字串 w = “aabb” 的瞬時描述如下所示:

(q0, aabb, Z0)
|- (q0, abb, aZ0) based on Rule (1)
|- (q0, bb, aaZ0) based on Rule (2)
|- (q1, b, aZ0    based on Rule (3)
|- (q1, λ, Z0)    based on Rule (3)
|- (q2, λ, λ)     based on Rule (5)

因此,PDA 達到 (q2, λ, λ) 的配置,即 PDA 堆疊為空,並且它已達到最終狀態。因此,字串 'w' 被接受。

更新於:2021年6月12日

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