Основные определения: алфавит, слово, язык, конкатенация, свободный моноид слов; операции над языками — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(смёрджен с конспектом из 4 семестра)
 
(не показаны 63 промежуточные версии 7 участников)
Строка 1: Строка 1:
==Алфавит и Слово==
+
#перенаправление [[Основные определения, связанные со строками]]
 
 
 
 
'''Алфавит''' - конечное непустое множество символов. Условимся обозначать алфавиты символом <tex>\Sigma</tex>.
 
 
'''Слово''', или '''цепочка''' - это конечная последовательность символов некоторого алфавита. Например, 01101 - это цепочка в бинарном алфавите <tex>\Sigma = {0,1}</tex>. Цепочка 111 это тоже цепочка в этом алфавите.
 
''Пустая цепочка'' - это цепочка, не содержащая ни одного символа. Эту цепочку обозначаемую <tex> \varepsilon </tex>, можно рассматривать как цепочку в любом алфавите.
 
''Длина цепочки'' - число позиций для символов в цепочке.
 
'''Степени алфавита'''
 
Если <tex>\Sigma</tex> - некоторый алфавит, то можно выразить множество всех цепочек определенной длины, состоящих из символов данного алфавита, используя знак степени. Определим <tex>\Sigma^k</tex>, как множество всех цепочек длины k, состоящих из символов алфавита <tex>\Sigma</tex>.
 
 
 
'''Конкатенация слов'''
 
Пусть x и y - цепочки. Тогда xy обозначает их ''конкатенацию'' (соединение), т.е. цепочку, в которой последовательно записаны цепочки x и y.
 
 
 
''Свойства''
 
 
 
* Ассоциотивность <tex>(\alpha\beta)\gamma=\alpha(\beta\gamma)</tex>
 
* <tex>\exists </tex> нейтральный элемент <tex>\alpha\varepsilon=\varepsilon\alpha=\alpha</tex>
 
 
 
Таким образом мы получаем''свободный моноид слов''.
 
 
 
Слово <tex>\alpha</tex>  является '''префиксом'''  <tex>\beta</tex>, если <tex>\beta = \alpha\gamma</tex> для некоторого <tex>\gamma</tex>.
 
 
 
Слово <tex>\alpha</tex>  является '''суффиксом'''  <tex>\beta</tex>, если <tex>\beta = \gamma\alpha</tex> для некоторого <tex>\gamma</tex>.
 
 
 
Слово <tex>\alpha</tex>  является '''подстрокой'''  <tex>\beta</tex>, если <tex>\beta = \gamma\alpha\delta</tex> для некоторого <tex>\gamma</tex>, <tex>\delta</tex>.
 
 
(<tex>\gamma<\tex>, <tex>\delta<\tex> могут быть пустыми)
 
 
 
==Язык==
 
'''Язык''' - множество строчек, каждая из которых принадлежит <tex>\Sigma^*</tex>, где <tex>\Sigma</tex> - некоторый фиксированный алфавит. Если <tex>\Sigma</tex> - алфавит, и <tex>\L \subseteq Sigma^*</tex>, то <tex>L</tex> - это ''язык над'' <tex>\Sigma</tex>, или ''в'' <tex>\Sigma</tex>. Отметим, что язык в <tex>\Sigma</tex> не обязательно должен содержать цепочка, в которые входят все символы <tex>\Sigma</tex>. Поэтому, если известно, что <tex>L</tex> является языком в <tex>\Sigma</tex>, то можно утверждать, что <tex>L</tex> - это язык над любым алфавитом, содержащим <tex>\Sigma</tex>.
 
 
 
'''Операции над языками'''
 
1)
 
* <tex>L \cup M</tex> - ''объединение''
 
* <tex>L \cap M </tex> - ''пересечение''
 
* <tex>L \setminus M</tex> - ''разность''
 
 
 
2)
 
''Дополнение языка''
 
<tex> \setminus L=L \varepsilon^* \setminus L</tex>
 
 
 
3)
 
''Конкатенация''
 
<tex>LM=\left\{\alpha\beta|\alpha \in L, \beta \in M\right\}</tex>
 
Если язык состоит из одного слова<tex>{\alpha}</tex>, то для упрощения записи его можно обозначить, как \alpha. Тогда можно определить L\alpha и L\eps
 
 
 
4)
 
''Конкатенация с обратным словом''
 
<tex>Lс^{-1}=\left\{\alpha|\alpha c \subset L\right\}</tex>
 
 
 
5)
 
''Замыкание Клини''
 
<tex>L^*=\bigcup_{i=0}^{\infty}L^i</tex>
 
<tex>L^i=LL^{i-1}</tex>
 
 
 
<tex>L^1=L</tex>
 
 
 
<tex>L^0=\left\{\varepsilon\right\}</tex>
 
 
 
'''Пример''':
 
<tex>L=\left\{a,ab\right\}</tex>
 
<tex>L^*=\left\{\varepsilon,a,ab,aa,aab,aba,abab,...\right\}</tex>
 

Текущая версия на 23:10, 12 июня 2014