Моделирование конечного детерминированного автомата по этим данным
У меня есть этот входной файл:
2
3 2 1
ab
1 0
2 0
2 0
2
0 3
abaa
aab
aba
3 3 2
ade
0 1 2
1 2 0
2 1 0
1 2
2 2
a
de
Первая строка представляет количество тестовых случаев.
Каждый тестовый пример начинается с 3 целых чисел, первое - это номер состояния автомата, затем - количество символов в алфавите и затем число конечных состояний.
Следующая строка - алфавит. Символы появляются вместе.
Тогда есть число линий, равное количеству состояний, которые описывают функцию перехода. Первая строка этой группы строк представляет функцию перехода для первого состояния в автомате (qo), первый элемент представляет состояние, которое достигается, когда первый символ в алфавите переходит в это состояние, и так далее. У меня были проблемы с пониманием этого из первоначальной постановки задачи. Это самый простой способ увидеть это:
Линии:
1 0
2 0
2 0
равны:
AlphabetSymbol0 AlphabetSymbol1
State0 State1 State0
State1 State2 State0
State2 State2 State0
Тогда есть линия, которая говорит, какие конечные состояния для автомата.
Затем идет строка, в которой говорится, какое начальное состояние и сколько поступит входных строк.
Затем идут строки с входными строками.
Вывод этой программы должен быть:
Case #1:
accept 2
reject 0
reject 1
Case #2:
accept 2
reject 0
Должно быть указано, принята строка или отклонена и в каком состоянии она завершилась.
До сих пор я только кодировал работу с входом.
Я не знаю, как было бы удобнее представлять автомат. Должен ли я создать класс Graph? Должен ли я просто использовать массивы? Какую логику я бы применил к массивам?
ИЗМЕНИТЕ ЭТОТ КОДЕКС, КОТОРЫЙ Я ПРОИЗВОДИЛ ПО СЛЕДУЮЩЕМУ РЕКОМЕНДАЦИИ МАЙКЛА БОРГВАРДТА. ПЕРЕХОДЫ РАБОТАЮТ, НО Я НЕ ЗНАЮ, ПОЧЕМУ СТРОКА НАСТУПАЕТ НА СОСТОЯНИИ 0, КОГДА ОБРАБАТЫВАЕТСЯ. **
/*
* To change this template, choose Tools | Templates
* and open the template in the editor.
*/
package afd;
import java.io.*;
import java.util.*;
/**
*
* @author Administrator
*/
public class Main {
/**
* @param args the command line arguments
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
// TODO code application logic here
FileReader fr = new FileReader("E://Documents and Settings//Administrator//My Documents//NetBeansProjects//AFD//src//afd//dfa.in");
BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
String firstLine= br.readLine();
String [] firstLineSplitted = firstLine.split(" ");
/*debug*/
System.out.println("firstLine is " + firstLine);
int numberOfTestCases = Integer.parseInt(firstLine);
for (int indexOfTestCases =0; indexOfTestCases < numberOfTestCases; indexOfTestCases++ ){
String caseStartLine = br.readLine();
/*debug*/
System.out.println("caseStarLine is " + caseStartLine);
String [] caseStartLineSplitted = caseStartLine.split(" ");
int numberOfStates;
int numberOfAlphabetSymbols;
int numberOfFinalStates;
numberOfStates = Integer.parseInt(caseStartLineSplitted[0]);
numberOfAlphabetSymbols = Integer.parseInt(caseStartLineSplitted[1]);
numberOfFinalStates = Integer.parseInt(caseStartLineSplitted[2]);
Automaton automaton = new Automaton();
automaton.setAllStates(numberOfStates);
// automaton.size = numberOfStates;
// automaton.numberOfAlphabetSymbols = numberOfAlphabetSymbols;
// automaton.numberOfFinalStates = numberOfFinalStates;
//Automaton a = new Automaton(numberOfStates);
String alphabetLine = br.readLine();
System.out.println("alphabetLine is " + alphabetLine);
automaton.setAlphabet (alphabetLine);
// automaton.alphabetSymbols =new StringBuffer(alphabetLine);
for (int indexOfStates = 0; indexOfStates < numberOfStates; indexOfStates++){
String transitionsLine = br.readLine();
/*debug*/
System.out.println("transitionsLine is " + transitionsLine);
automaton.setTransitions(indexOfStates,transitionsLine);
/*String [] ijLineSplitted = ijLine.split(" ");
int i = Integer.parseInt(ijLineSplitted[0]);
int j = Integer.parseInt(ijLineSplitted[1]);
*/
}
String finalStatesLine = br.readLine();
/*debug*/
System.out.println("finalStatesLine is " + finalStatesLine);
String finalStatesLineSplitted [] = finalStatesLine.split(" ");
automaton.markFinalStates(finalStatesLineSplitted);
String initialStateAndNumberOfStringsLine = br.readLine();
/*debug*/
System.out.println("initialStateAndNumberOfStringsLine is " +initialStateAndNumberOfStringsLine);
String [] splittedInitialStateLine = initialStateAndNumberOfStringsLine.split(" ");
int initialState = Integer.parseInt(splittedInitialStateLine[0]);
int numberOfStrings = Integer.parseInt(splittedInitialStateLine[1]);
automaton.markInitialState(initialState);
for (int stringIndex =0; stringIndex<numberOfStrings; stringIndex++){
String stringToProcess = br.readLine();
/*debug*/
System.out.println("stringToProcess is " + stringToProcess);
automaton.processString(stringToProcess);
}
}
}
}
class State extends HashMap<Character, State>{
boolean isFinal;
boolean isInitial;
State () {
isInitial=false;
isFinal = false;
}
}
class Automaton{
List <State> allStates;
//private List<State> finalStates;
int theInitialStateIntIndex;
State currentState;
char [] alphabet;
Automaton() {
allStates = new ArrayList<State>();
}
public void setAllStates (int numberOfStates) {
for (int i =0; i <numberOfStates; i++) {
State newState = new State();
allStates.add(newState);
}
}
public void setAlphabet (String alphabetLine){
alphabet = alphabetLine.toCharArray();
}
public void markFinalStates (String [] finalStates){
for (int index =0; index<finalStates.length; index++) {
int aFinalStateId = Integer.parseInt(finalStates[index]);
State aFinalState = allStates.get(aFinalStateId);
aFinalState.isFinal = true;
allStates.add(aFinalStateId, aFinalState);
/*DEBUG*/
aFinalState = allStates.get(aFinalStateId);
if ((aFinalState.isFinal)==true)
System.out.println("THE STATE " + aFinalStateId + " IS MARKED AS FINAL");
}
}
public void markInitialState (int initialStateId) {
State theInitialState = allStates.get(initialStateId);
theInitialState.isInitial=true;
allStates.add(initialStateId, theInitialState);
theInitialStateIntIndex = initialStateId;
/*DEBUG*/
System.out.println("THE INITIAL STATE ID IS " + initialStateId);
theInitialState = allStates.get(initialStateId);
if ((theInitialState.isInitial)==true)
System.out.println("THE STATE " + initialStateId + " IS MARKED AS INITIAL");
}
public void setTransitions(int stateId, String transitionsLine){
State theOneToChange = allStates.get(stateId);
String [] statesToReachStringSplitted = transitionsLine.split(" ");
for (int symbolIndex=0; symbolIndex<statesToReachStringSplitted.length;symbolIndex++){
int reachedState= Integer.parseInt(statesToReachStringSplitted[symbolIndex]);
theOneToChange.put(alphabet[symbolIndex],allStates.get(reachedState));
System.out.println("THE STATE " + stateId + " REACHES THE STATE " + reachedState + " WITH THE SYMBOL " + alphabet[symbolIndex]);
}
allStates.add(stateId, theOneToChange);
}
public int findInitialState(){
int index =0;
cycle: for (; index<allStates.size(); index++){
State s = allStates.get(index);
if (s.isInitial==true) {
break cycle;
}
} return index;
}
public void processString (String string)
{
StringBuilder stepString= new StringBuilder (string);
int actualStateIntIndex;
System.out.println("THE FOUND INITIAL ONE IS "+ theInitialStateIntIndex);
State firstState = allStates.get(theInitialStateIntIndex);
State actualState = firstState;
while (stepString.length()>0){
Character characterToProcess = stepString.charAt(0);
stepString.deleteCharAt(0);
State nextState;
nextState = ((State)actualState.get(characterToProcess)); // pasa al siguiente State
actualState = nextState;
actualStateIntIndex=allStates.indexOf(actualState);
System.out.println("the actual state for " + stepString + " is " + actualStateIntIndex);
if ((actualState.isFinal==true) && (stepString.length()==0))
{
System.out.println("THE STRING " + string + " IS ACCEPTED AT STATE " + actualStateIntIndex );
}
else if (stepString.length()==0 && (actualState.isFinal==false)){
System.out.println("THE STRING " + string + " IS REJECTED AT STATE " + actualStateIntIndex);
}
}
}
}