120 lines
3.1 KiB
Python
120 lines
3.1 KiB
Python
|
# -*- coding: utf-8 -*-
|
||
|
|
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Automat deterministyczny.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
|
||
|
|
class DeterministicAutomaton:
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Klasa reprezentująca deterministyczny automat skończenie stanowy.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
|
||
|
|
def __init__(self):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Konstruktor.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
|
||
|
|
# Liczba wszystkich stanów,
|
||
|
|
# stany będą identyfikowane przez kolejne liczby:
|
||
|
|
# 0, 1, ..., number_of_states - 1
|
||
|
|
self.number_of_states = 0
|
||
|
|
|
||
|
|
# przejścia będą przechowywane w tablicy
|
||
|
|
# haszującej indeksowanej parą stan-znak,
|
||
|
|
# tj. transitions[(state_from, character)]
|
||
|
|
# przechowuje stan docelowy przy
|
||
|
|
# przejściu od stanu state_from przez znak
|
||
|
|
# character
|
||
|
|
self.transitions = { }
|
||
|
|
|
||
|
|
# stan początkowy
|
||
|
|
self.initial_state = None
|
||
|
|
|
||
|
|
# zbiór stanów końcowych
|
||
|
|
self.final_states = set()
|
||
|
|
|
||
|
|
# funkcje modyfikujące automat
|
||
|
|
|
||
|
|
def add_state(self):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Dodaje nowy stan, zwraca numer utworzonego stanu
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
self.number_of_states += 1
|
||
|
|
return self.number_of_states - 1
|
||
|
|
|
||
|
|
def add_transition(self, state_from, symbol, state_to):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Dodaje przejście od stanu state_from przez znak symbol
|
||
|
|
do stanu state_to.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
self.transitions[(state_from, symbol)] = state_to
|
||
|
|
|
||
|
|
def mark_as_initial(self, state):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Oznacza stan jako początkowy.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
self.initial_state = state
|
||
|
|
|
||
|
|
def mark_as_final(self, state):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Oznacza stan jako końcowy.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
self.final_states.add(state)
|
||
|
|
|
||
|
|
# dostęp do automatu
|
||
|
|
|
||
|
|
def get_number_of_states(self):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Zwraca liczbę stanów.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
return self.number_of_states
|
||
|
|
|
||
|
|
def get_initial_state(self):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Zwraca stan początkowy.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
return self.initial_state
|
||
|
|
|
||
|
|
def is_final_state(self, state):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Zwraca informacje, czy stan jest końcowy.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
return state in self.final_states
|
||
|
|
|
||
|
|
def get_target_state(self, state_from, symbol):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Zwraca stan docelowy, przy przejściu od stanu state_from
|
||
|
|
przez symbol bądź wartość None, jeśli nie
|
||
|
|
ma takiego przejścia.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
return self.transitions.get((state_from, symbol))
|
||
|
|
|
||
|
|
def accepts(self, string):
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
Sprawdza, czy automat akceptuje napis.
|
||
|
|
"""
|
||
|
|
current_state = self.get_initial_state()
|
||
|
|
|
||
|
|
for symbol in string:
|
||
|
|
current_state = self.get_target_state(current_state, symbol)
|
||
|
|
|
||
|
|
if current_state is None:
|
||
|
|
return False
|
||
|
|
|
||
|
|
return self.is_final_state(current_state)
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
if __name__ == '__main__':
|
||
|
|
AUTOMATON = DeterministicAutomaton()
|
||
|
|
|
||
|
|
INITIAL_STATE = AUTOMATON.add_state()
|
||
|
|
FINAL_STATE = AUTOMATON.add_state()
|
||
|
|
AUTOMATON.add_transition(INITIAL_STATE, 'x', FINAL_STATE)
|
||
|
|
|
||
|
|
AUTOMATON.mark_as_initial(INITIAL_STATE)
|
||
|
|
AUTOMATON.mark_as_final(FINAL_STATE)
|
||
|
|
|
||
|
|
print(AUTOMATON.accepts("x")) # wypisze True
|
||
|
|
print(AUTOMATON.accepts("")) # wypisze False
|
||
|
|
print(AUTOMATON.accepts("ab")) # wypisze False
|