L = a^nb^n 的確定性下推自動機 | n >=0) Python 程序

Question

我為程序編寫並運行的 python 代碼。 它完成了我希望它為項目做的事情，但我真的不喜歡我如何構建代碼，而且我覺得我可以標記和縮短這么多代碼。 有什么建議嗎？ 我想讓它更短，也許更多地清理它。 或者，如果您對如何在 python 中實現代碼有其他想法，我將非常感謝您將如何做到這一點。 我會將提示鏈接到下面的項目。

Answer 1

以下是如何使用以下狀態、stck 符號和轉換 function 為 CFL a^nb^n實現 class DPDA ：

class DPDA:
    
    def __init__(self, trf, input, state):
        
        self.head = 0
        self.trf = {}
        self.state = str(state)
        self.input = input
        self.trf = trf
        self.stack = ['Z']
        
    def step(self):
        
        a = self.input[self.head] #if slef.head >= 0 and self.head < len(self.tape)
        s = self.stack.pop()
        state, ss = self.trf.get((self.state, a, s))
        if ss != 'ε':
            for s in ss[::-1]:
                self.stack.append(s)
        self.state = state
        print('{:20s} [{:10s}] {:5s}'.format(self.input[self.head:], 
                       ''.join(self.stack), self.state))        
        self.head += 1
    
    def run(self):
        
        print('{:20s} [{:10s}] {:5s}'.format(self.input[self.head:], 
                              ''.join(self.stack), self.state))
        
        while self.head  < len(self.input):
            self.step()

        s = self.stack.pop()        
        if self.trf.get((self.state, 'ε', s)):
            state, ss = self.trf.get((self.state, 'ε', s))
            self.state = state        
            print('{:20s} [{:10s}] {:5s}'.format('ε', 
                 ''.join(self.stack), self.state))
        
# run DPDA to accept the input string a^9b^9
DPDA({('q', 'a', 'Z'): ('q', 'XZ'),
     ('q', 'a', 'X'): ('q', 'XX'),
     ('q', 'b', 'X'): ('p', 'ε'),
     ('p', 'b', 'X'): ('p', 'ε'),
     ('p', 'ε', 'Z'): ('acc', 'Z'),
    }, 
    'aaaaaaaaabbbbbbbbb', 'q').run()

#input                #stack       #state
#aaaaaaaaabbbbbbbbb   [Z         ] q    
#aaaaaaaaabbbbbbbbb   [ZX        ] q    
#aaaaaaaabbbbbbbbb    [ZXX       ] q    
#aaaaaaabbbbbbbbb     [ZXXX      ] q    
#aaaaaabbbbbbbbb      [ZXXXX     ] q    
#aaaaabbbbbbbbb       [ZXXXXX    ] q    
#aaaabbbbbbbbb        [ZXXXXXX   ] q    
#aaabbbbbbbbb         [ZXXXXXXX  ] q    
#aabbbbbbbbb          [ZXXXXXXXX ] q    
#abbbbbbbbb           [ZXXXXXXXXX] q    
#bbbbbbbbb            [ZXXXXXXXX ] p    
#bbbbbbbb             [ZXXXXXXX  ] p    
#bbbbbbb              [ZXXXXXX   ] p    
#bbbbbb               [ZXXXXX    ] p    
#bbbbb                [ZXXXX     ] p    
#bbbb                 [ZXXX      ] p    
#bbb                  [ZXX       ] p    
#bb                   [ZX        ] p    
#b                    [Z         ] p    
#ε                    [Z         ] acc  

下一個 animation 顯示了字符串是如何被上述 DPDA 接受的：