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第1章 基础知识 1

1.1 集合及其运算 3

1.2 关系 5

1.2.1 二元关系 5

1.2.2 等价关系 5

1.2.3 关系的合成 6

1.3 证明和证明的方法 7

1.3.1 反证法 7

1.3.2 归纳法 8

1.3.3 递归的定义与归纳证明 8

1.4 图与树 9

1.5 语言 10

1.6 常用术语 10

1.7 形式语言与自动机的发展 13

习题1 14

第2章 形式语言简介 16

2.1 例子语言 16

2.2 文法和语言的关系 21

2.2.1 文法 21

2.2.2 语言 23

2.2.3 文法和语言的3类问题 24

2.3 Chomsky对文法和语言的分类 25

2.4 文法产生语言 30

2.5 无用非终结符 38

2.6 推导树 39

2.7 空串定理 41

2.8 消除左递归 42

2.8.1 消除直接左递归 42

2.8.2 消除间接左递归 43

2.9 上下文无关文法的另一种表示 45

2.10 语言之间的运算及运算的封闭性 46

2.10.1 语言之间的基本运算 46

2.10.2 语言之间的运算的封闭性 47

2.10.3 语言之间的其他运算 52

2.11 正则表达式和正则集 54

习题2 56

第3章 有限状态自动机 59

3.1 有限状态自动机 59

3.2 确定的有限状态自动机接收的语言 61

3.3 确定的有限状态自动机接收语言的例子 66

3.4 不确定的有限状态自动机 78

3.4.1 不确定的有限状态自动机 78

3.4.2 不确定的有限状态自动机的确定化 80

3.5 带有ε动作的有限状态自动机 85

3.6 有限状态自动机的一些变形 92

3.6.1 双向的有限状态自动机 92

3.6.2 带有输出的有限状态自动机 93

3.7 有限状态接收机的存储技术 97

3.8 有限状态自动机应用实例 99

习题3 111

第4章 正则语言 112

4.1 正则语言与有限状态自动机 112

4.1.1 正则表达式对应有限状态自动机 112

4.1.2 正则语言的等价模型 122

4.2 正则语言的泵浦引理 124

4.3 正则语言类中的判定算法 130

习题4 132

第5章 下推自动机 134

5.1 下推自动机 134

5.1.1 确定的下推自动机 135

5.1.2 不确定的下推自动机 138

5.1.3 下推自动机接收语言的两种方式 140

5.1.4 广义下推自动机和单态下推自动机 144

5.2 上下文无关文法和范式 146

5.2.1 Chomsky范式 147

5.2.2 Greibach范式 148

5.3 下推自动机与上下文无关语言 150

5.4 下推自动机应用实例 162

习题5 164

第6章 图灵机 166

6.1 图灵机的基本模型 166

6.1.1 图灵机的定义 166

6.1.2 图灵机的构造 169

6.2 图灵机作为非负整数函数计算模型 174

6.3 图灵机的构造技术 177

6.3.1 图灵机的存储技术 178

6.3.2 图灵机的移动技术 181

6.3.3 图灵机扫描多个符号技术 183

6.3.4 图灵机的多道技术 194

6.3.5 图灵机的查讫技术 200

6.3.6 图灵机的子程序技术 201

6.4 图灵机变形 204

6.4.1 双向无穷带图灵机 205

6.4.2 多带多读/写头图灵机 207

6.4.3 不确定图灵机 209

6.4.4 多维图灵机 211

6.4.5 其他图灵机 212

6.5 通用图灵机 215

6.5.1 编码的目的 215

6.5.2 编码方法 215

6.5.3 总结 218

6.6 图灵机与短语结构语言 218

6.7 线性有界的图灵机与上下文相关语言 218

6.8 图灵机应用实例 219

习题6 225

参考文献 227