Vince Jiang

CSCI3130 / 辅导 · 本站更新

CSCI3130 T02 · Part 3 奇偶状态

课程:CSCI3130 · 2025T1 本讲:第3部分 / 共4部分 · T02-2025T1.pdf(本地课件) p.9–11 定位:用状态保存a的奇偶性,并理解原图四状态为何可压成两个。 前后:上一份 文法构造 · 下一份 分块语言NFA 承接:#L02-01 DFA、#L02-02 接受条件

状态保存余数而非完整计数(p.9–11)【已会】

p.9为Problem 3导航,p.10题面,p.11同页脚8/10显示状态图。

题面块(T02 · Problem 3 · PDF p.10;字母表公式按讲义重排):

p.10 For Σ={a,b}\Sigma=\{a,b\}, construct dfa’s that accept the sets consisting of all strings with an odd number of a’s.

图(p.11):初态q0;终态q1、q3。全部状态均有b自环;a边为q0→q1、q1→q2、q2→q3、q3→q2。看什么:读到b不改a数量;从q2/q3开始,a永远切换偶/奇。q0与q2对任何后缀的接受行为相同,q1与q3也相同。

合并为E、O两态:E初始非终态,O终态,a使E/O互换,b保持原态。归纳不变量是“读过的a数为偶时在E,为奇时在O”,读完自然恰好接受奇数个a的串。

状态 a b 接受
E O E 否
O E O 是

算一遍:baba按E→E→O→O→E,含两个a,拒绝;babaa末尾再读a到O,接受。空串留在E,0是偶数所以拒绝。原四态图同样正确,只非最小;不能把“非最小”说成“错误”。

原四态转移表:

状态 a b 是否终态
q0(初态) q1 q0 否
q1 q2 q1 是
q2 q3 q2 否
q3 q2 q3 是

这张表保留原图全部信息;前面的 E/O 表是等价简化,而不是原图只有两个状态。

状态记住前缀性质,证明也按前缀推进(补充)

令 E 表示“到目前为止读到偶数个 a”,O 表示“奇数个 a”。空前缀有0个 a,所以初态是 E;添加 a 使计数加1,从 E 切换到 O 或从 O 切换到 E;添加 b 不改变计数,因此留在原状态。这三句话构成对输入长度的归纳证明,解释了为什么任意长串都符合状态含义,而不仅是表中的几个例子。

两状态还是必要的:前缀 λ 和 a 分别可达 E 与 O,且不再添加任何后缀时,前者必须拒绝、后者必须接受。如果把它们合并,同一状态就需要同时拒绝与接受。因此原图中表示相同奇偶性的状态可合并,但两个奇偶类别不能再合并。这里使用的是后缀 λ,而非“看上去状态不同”的直觉。

自检:读完 bbab 时为什么不是回到偶数态?

b 是保持计数,还是把计数清零?

展开推理与答案

b 只保持计数,不清零。唯一一个 a 使 E→O,最后的 b 仍留在 O,所以接受。若写成每逢 b 都回初态,就会把已读前缀的奇偶信息丢掉。

本讲核心考点

  • b不改变a计数的奇偶性,a切换状态(p.10–11,C 级)。
  • 初态拒绝空串;读完整串才查看终态(p.11,C 级)。

附录

两状态构造、全部转移和不变量证明已在正文完成。

来源与证据

历史版本考试证据(本次未重新读取全部试卷):读了 HW01-2025T1-题目.pdf、HW01-2026T1-题目.pdf、HW02-2025T1-题目-更新.pdf、HW03-2025T1-题目.pdf、HW04-2025T1-题目.pdf、HW05-2025T1-题目.pdf、期中练习-含解答-学期待核.pdf、期末-2022T1-资料包.pdf、Final-Exam-2023T1-题目.pdf、Final-Exam-2024T1-题目.pdf、Final-Exam-2025T1-题目.pdf、期末-2023T1-资料包.pdf、期末-2024未核-资料包.pdf;未识别用途的 PDF:无

  • 原件:T02-2025T1.pdf(本地课件),PDF p.9–11;图已目视。

  • 本次独立学习修订:核对对应辅导原件全部文本与本篇题面,保留完整规则、转移与证明。视觉复核物理页5、11、14–15。