news 2026/5/12 1:56:10

非确定有限自动机—计算机等级考试—软件设计师考前备忘录—东方仙盟

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张小明

前端开发工程师

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非确定有限自动机—计算机等级考试—软件设计师考前备忘录—东方仙盟

1. 先明确:圆圈里的数字是什么?

圆圈里的0,1,2,3,4,5状态编号,不是输入符号,也不是要识别的字符串内容。

  • 比如状态0是起始状态,状态5是终止(接受)状态。
  • 箭头边上的0,1,ε才是输入符号:
    • 01是我们的输入字符(也就是题目说的 “首尾为 0” 里的 0 和 1)
    • ε是空转移,代表不读任何字符就能直接跳过去

2. 它能识别的字符串到底是什么?

你说的 “首尾为 0” 是对的,但它的完整识别条件是:所有以0开头、以0结尾,中间至少包含一个1的 0/1 字符串

我们走一遍路径验证一下:

  • 状态0读入第一个0→ 到状态1(这就是开头的 0)
  • 状态1ε状态2
  • 状态2读入1→ 到状态3(这就是中间的 1)
  • 状态3ε状态4
  • 状态4读入最后一个0→ 到状态5(终止状态,接受字符串)

中间的ε转移和状态编号,都不影响输入字符串的内容,只是用来表示状态跳转的逻辑。


3. 你问的两个关键问题

问题 1:中间的1算不算 “系列”?

算的,而且是必须要有的关键部分。

  • 这个1是从状态2状态3的唯一路径,没有它,就跳不到后面的状态4和终止状态。
  • 比如字符串00就不能被接受,因为中间没有1;而010就能被接受,因为有0(开头)→1(中间)→0(结尾)。

问题 2:状态编号(比如 2、3)能不能 “代入识别结果”?

不能

  • 状态编号只是用来标记自动机的内部状态,和输入字符串的内容完全无关。
  • 比如状态2不代表字符串里有个2,它只是表示 “读完开头的 0 后,正在等待中间的 1” 这个状态。
  • 你不能把0→1→2→3→4→5当成识别结果,那是状态序列,不是输入序列。

4. 举个例子帮你彻底分清

比如输入字符串0110

  1. 状态00状态1
  2. 状态1ε状态2
  3. 状态21状态3
  4. 状态3ε状态2(因为状态3有个ε跳回状态2
  5. 状态21状态3
  6. 状态3ε状态4
  7. 状态40状态5(终止,接受)

你看,状态序列是0→1→2→3→2→3→4→5,但输入字符串是0110,两者完全不是一回事

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