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九州大学 システム情報科学府 情報理工学専攻 2018年8月実施 オートマトンと言語

Author

Zero

Description

【問1】

以下の状態遷移図を持つ非決定性有限オートマトン に対し、次の各問いに答えよ。 ただし、, , , , は、それぞれ状態の集合、アルファベット、遷移関数、初期状態、最終状態の集合を表す。

(1) が受理する長さ 4 の文字列をすべて列挙せよ。

(2) が受理する言語 に含まれる文字列を説明せよ。

(3) を受理する状態数最小の決定性有限オートマトンの状態遷移図を与えよ。

(4) 文字 で始まり文字 で終わる 上の文字列の集合を言語 とする。 言語 を受理する状態数最小の決定性有限オートマトンの状態遷移図を与えよ。

【問2】

1+2+3 や 4+4−10 のように数の加減算を行う式を扱える、次の文脈自由文法 を考える。 文法 の終端記号は 、非終端記号は 、開始記号は であり、生成規則は次の通りである。

開始記号 から生成規則に従った書換えにより導出できる文字列が、 によって生成される文字列である。 例えば は文字列 4+4−10 を次の導出木により生成する。

次の各問い (1), (2) に答えよ。

(1) 次の各文字列は によって生成されるか。されるならば導出木を与え、されないならば理由を説明せよ。

  • (a) 5+13+9
  • (b) 25
  • () 空文字列
  • (d) -4+15

(2) は 05+3-0007 のように個々の数を表す部分の先頭に不要な 0 が付いた文字列も生成してしまう。 このような文字列が生成されないように修正した文法 を考える。 文法 の終端記号は 、非終端記号は 、開始記号は であり、生成規則は次の通りである。 ただし は空文字を表す。

が意図通りになるよう空欄 , , を埋めよ。 ただし により生成される文字列のうち、排除したい文字列以外は、すべて により生成されるようにすること。 また他の数字が直後に続かない単独の 0 が現れることは許すものとする。 は例えば 0 や 1+301 や 0+0-203 を生成するが、00 や 1+0301 は生成しない。

Kai

【問1】

(1)

(2)

が連続しない文字列

(3)

(4)

【問1】

(1)

(a)
(b)
()

生成されない。生成規則に空文字列を終端記号として導出するものが存在しない。

(d)

生成されない。文頭は最終的に非終端記号 から導出されるが、 から「-」は導出されない。

(2)

  • (i) DM
  • (ii) NM
  • (iii) DM

または

  • (i) DM
  • (ii) DM
  • (iii) DM