编译原理报告NFA转DFA详解附源代码Word下载.docx
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（3）测试数据:
课本P59例4.8
转换前的NFA转换后的DFA
2．设计
（1）数据结构设计
由于FA是一个图，可想到用图的存储结构来存储FA，但是，FA中两个结点之间的路径可以不只一条，这让想考虑用邻接矩阵来存储的FA处理起来有点复杂，我采用的是“结点-边-结点”式的三元组来表示FA。
FA有多少条边就应该有多少个这样的三元组，以一个数组来存放这些三元组，那么一个FA就可以表示出来了。
此外，由子集法的步骤可见，集合（set）这一结构应该使用，，set结构符合我们数学的集合要求，不含相同元素，并且两个集合间还可以进行比较是否相等，十分有利于我们的程序实现。
表示FA的结构：
//Triad（三元组）：
S→aB即（S,a,B）
structTriad{
charstart;
charedge;
charend;
};
集合与栈使用库里面的标准集合、栈。
即包含头文件set、stack
（2）文件结构
程序不是很复杂，加之使用到的数据结构是标准库里的，文件只有一个N2D.cpp，其中有#include<
set>
和#include<
starck>
。
（3）程序基本框架概览
structTriad{};
//FA的基本组成结构
intmain（）{
初始化工作；
determined（）;
//确定化
}
e_closure（）{}//求ε闭包
move（）{}//求集合的x弧转换
determined（）{}//确定化
（4）主要函数的实现
伪代码具有简明扼要的特点，利用伪代码子来表示程序流程有利于理解和后续实现。
子集法伪代码：
s0←NFA的开始状态
集合T←e-closure（s0）
把T加入到子集簇C（未标记）
while（集合U←在C中找到一个未标记的集合）{
标记U;
for（对于每一种输入即a、b......）{
U←e-closure（move（T,a））
if（U不是C的子集）
把U加入到子集簇C（未标记）
有T→aU
}
此外，求ε的传递闭包要利用栈这一数据结构做辅助，其伪代码如下：
//求e-closure（T）的伪代码
将T中的所有状态全都压入栈S、集合U
while（S非空）{
t←取栈顶元素;
for（每个从t状态能通过空串转换得到的状态s）
if（s不在U中）{
把状态s加入U;
把状态s压入S;
}
returnU;
//集合U即为所求的ε闭包
再在伪代码的基础上来编写这些核心函数就方便多了，具体代码如下：
set<
char>
e_closure（set<
T,TriadG[],intN）//求ε的传递闭包
{
set<
U=T;
//U用来存放T中元素的ε闭包
stack<
S;
//辅助栈
:
iteratorit;
//用于集合遍历的迭代器
for（it=U.begin（）;
it!
=U.end（）;
it++）//将U中的元素全部压栈
S.push（*it）;
chart;
while（!
S.empty（））//栈非空
{
t=S.top（）;
//栈顶元素
S.pop（）;
for（inti=0;
i<
N;
i++）//查找元素的ε闭包
{
if（G[i].start==t&
&
G[i].edge=='
*'
）//找到元素的ε闭包
{
U.insert（G[i].end）;
//将其放入集合U
S.push（G[i].end）;
//将其压栈
}
}
}
returnU;
voiddetermined（TriadG[],intN,char*input,intn）{//确定化函数的实现
cout<
<
endl<
"
确定后的DFA:
endl;
boolmarked[MAX_NODES];
//用于标示集合
for（inti=0;
i<
MAX_NODES;
i++）
marked[i]=false;
C[MAX_NODES];
//存放确定化过程中产生的集合
chars0=G[0].start;
T0,T1;
T0.insert（s0）;
T1=e_closure（T0,G,N）;
//始态的ε闭包
C[0]=T1;
i=0;
while（!
C[i].empty（）&
marked[i]==false&
MAX_NODES）{
marked[i]=true;
for（intj=0;
j<
n;
j++）{
if（input[j]!
='
）{
set<
U=e_closure（move（C[i],input[j],G,N）,G,N）;
if（!
U.empty（））{
boolinC=false;
intk=0;
while（!
C[k].empty（）&
k<
if（U==C[k]）{
inC=true;
break;
}
k++;
}
if（!
inC）{
k=0;
while（!
k++;
C[k]=U;
cout<
→"
input[j]<
k<
}
}
}
i++;
//下面求出确定化后的终态
终态为:
;
C[i].empty（））{
boolis_final_state=false;
set<
for（it=C[i].begin（）;
=C[i].end（）;
it++）{
if（*it=='
#'
is_final_state=true;
break;
if（is_final_state）cout<
"
3．调试分析
优点分析：
NFA的输入只要求输入边的条数即可开始输入组成FA的基本结构（即三元组），而有多少引起状态转换的输入都交给程序自己去完成，这一点就显得很简洁，对于用户来说也便捷！
缺点分析：
没有可视化，整个程序的输入输出是通过控制台完成的。
解决方法：
可适宜的使用MFC可视化编程完成（这个有余力可以考虑一下）。
4．用户手册
该程序的使用十分简单，直接按要求输入相应数据就是。
5．测试数据与测试结果
课本P59例4.8：
6．总结
优点通过这次的实习，对编译原理NFA、DFA与之间的等价转换有了更加深刻的理解，也学会了利用伪代码来设计程序，由框架到细节的实现，这种设计相当便利高效。
团队成员之间交流思想取长补短也让我学到了好多思想和方法。
7.源代码
#include<
stack>
iostream>
usingnamespacestd;
Triad[],int）;
move（set<
char,Triad[],int）;
voiddetermined（Triad[],int,char*,int）;
constintMAX_NODES=20;
intmain（）
intN;
请输入边数:
cin>
>
Triad*G=newTriad[N];
请输入正规文法（*代表ε,#代表终态,约定输入时先输入以始态开始的三元组）:
i++）{
cin>
G[i].start>
G[i].edge>
G[i].end;
Edge;
for（intj=0;
Edge.insert（G[j].edge）;
intn=Edge.size（）;
char*input=newchar[n];
j=0;
for（it=Edge.begin（）;
=Edge.end（）;
input[j]=*it;
j++;
determined（G,N,input,n）;
return0;
T,TriadG[],intN）
it++）
S.empty（））
i++）
）
I,chara,TriadG[],intN）{
U;
for（it=I.begin（）;
=I.end（）;
for（inti=0;
if（G[i].start==*it&
G[i].edge==a）
returnU;
voiddetermined（TriadG[],intN,char*input,intn）{
//下面被注释代码可用于输出图中求出来的集合
/*
cout<
*it<
*/
"
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