dfa最小化,终于完成了。
采取的方法是hopcroft的填表法,详情见如下代码
- #include "nfa_to_dfa.h"
- int* dfa_diff_matrix;
- int mini_dfa_number;//这个是最小化的 dfa表的索引
- typedef struct _min_dfa_node
- {
- pdfa_edge begin;
- int is_end;//记录是否是接受节点
- }min_dfa_node,*pmin_dfa_node;
- min_dfa_node mini_dfa_table[];//设定为100,其实也可以malloc一下,因为我们已经知道了有多少个节点了
- //为了偷懒,算了
- is_diff(int input_a,int input_b)//判断两个点是不是等价的程序,注意我们传参数的时候默认a比b大
- {
- int destination_a,destination_b;//临时的转换目标地址
- pdfa_edge temp_edge;//遍历邻接表
- char label_traverse;//用来遍历符号表
- int for_i;
- for(for_i=;for_i<alpha_size;for_i++)
- {
- label_traverse=mini_alpha_set[for_i];
- temp_edge=current_dfa_table[input_a].begin;
- while(temp_edge!=NULL&&temp_edge->label!=label_traverse)
- {
- temp_edge=temp_edge->next;
- }
- if(temp_edge==NULL)
- {
- destination_a=;
- }
- else
- {
- destination_a=temp_edge->dest_dfa_index;
- }
- temp_edge=current_dfa_table[input_b].begin;
- while(temp_edge!=NULL&&temp_edge->label!=label_traverse)
- {
- temp_edge=temp_edge->next;
- }
- if(temp_edge==NULL)
- {
- destination_b=;
- }
- else
- {
- destination_b=temp_edge->dest_dfa_index;
- }
- if(destination_a==destination_b)
- {
- //下一次吧
- }
- else
- {
- if(destination_a*destination_b==)
- {
- return ;
- }
- else
- {
- if( destination_a>destination_b)
- {
- if(dfa_diff_matrix[dfa_node_number*(input_a)+(input_b)]!=)//如果当前无法判别
- {
- if(is_diff(destination_a,destination_b))//如果可以判别
- {
- dfa_diff_matrix[dfa_node_number*(input_a)+(input_b)]=;
- return ;
- }
- else
- {
- //继续判别
- }
- }
- else
- {
- return ;
- }
- }
- else
- {
- if(dfa_diff_matrix[dfa_node_number*(input_b)+(input_a)]!=)//如果当前无法判别
- {
- if(is_diff(destination_b,destination_a))//如果可以判别
- {
- dfa_diff_matrix[dfa_node_number*(input_b)+(input_a)]=;
- return ;
- }
- else
- {
- //继续判别
- }
- }
- else
- {
- return ;
- }
- }
- }
- }
- }
- return ;
- }
- void diff_matrix(void)
- {
- int already_diff_number;//这个是用来判断有多少个点已经经过了等价性测试
- int for_i,for_j;
- dfa_diff_matrix=malloc(sizeof(int)*dfa_node_number*dfa_node_number);//分配这个节点
- for(for_i=;for_i<dfa_node_number;for_i++)
- {
- for(for_j=;for_j<dfa_node_number;for_j++)
- {
- dfa_diff_matrix[(for_i)*dfa_node_number+for_j]=;
- }
- }
- for(for_i=;for_i<dfa_node_number;for_i++)
- {
- for(for_j=;for_j<for_i;for_j++)//这里首先根据是否是接受节点来初始化矩阵
- {
- if(current_dfa_table[for_i+].is_end!=current_dfa_table[for_j+].is_end)
- {
- dfa_diff_matrix[(for_i)*dfa_node_number+for_j]=;
- }
- }
- }
- do{
- already_diff_number=;
- for(for_i=;for_i<dfa_node_number;for_i++)
- {
- for(for_j=;for_j<for_i;for_j++)
- {
- if(dfa_diff_matrix[(for_i)*dfa_node_number+for_j]!=)
- {
- if(is_diff(for_i,for_j)==)
- {
- dfa_diff_matrix[(for_i)*dfa_node_number+for_j]=;
- }
- }
- }
- }
- }while(already_diff_number!=);//如果本趟处理没有找到新的可分节点,就结束
- for(for_i=;for_i<dfa_node_number;for_i++)
- {
- for(for_j=;for_j<dfa_node_number;for_j++)
- {
- printf("%d ",dfa_diff_matrix[(for_i)*dfa_node_number+for_j]);
- }
- printf("\n");
- }
- }
- void minimize_dfa_matrix(void)//在已经构建好了dfa_diff_matrix后,开始群聚,并建图
- {
- //现在开始群聚
- int* already_in_group;//用来记录哪些点已经在群里面了
- int* temp_group;
- int* before_min_access;//这里来标注哪些节点已经通过了最简化dfa的转换
- int group_number=;//注意群号由0开始
- int* index_of_group;
- pdfa_edge temp_edge;//这个是用来重新建立最小化dfa的临时边
- pdfa_edge temp_add_edge;//这个是用来往最小dfa里面增加边的临时边
- int dest_group_number;//这个是在增加边的时候的目标编号
- int **group_set;
- int for_i,for_j;
- group_set=malloc(sizeof(int)*dfa_node_number);
- already_in_group=malloc(sizeof(int)*dfa_node_number);
- for(for_i=;for_i<dfa_node_number;for_i++)
- {
- already_in_group[for_i]=;
- *(group_set+for_i)=NULL;
- }
- for(for_i=;for_i<dfa_node_number-;for_i++)//聚集
- {
- if(already_in_group[for_i]==)
- {
- already_in_group[for_i]=;
- temp_group=malloc(sizeof(int)*dfa_node_number);
- *(group_set+group_number++)=temp_group;
- for(for_j=;for_j<dfa_node_number;for_j++)
- {
- temp_group[for_j]=;
- }//注意这里也需要考虑加减1的问题
- temp_group[for_i]=;
- for(for_j=for_i+;for_j<dfa_node_number;for_j++)
- {
- if(!dfa_diff_matrix[(for_j)*dfa_node_number+for_i])
- {
- temp_group[for_j]=;
- already_in_group[for_j]=;
- }
- }
- }
- }//现在已经完全都聚集为一团了
- mini_dfa_number=group_number;
- //现在再将节点和群的关系反转
- index_of_group=malloc(sizeof(int)*dfa_node_number);
- //这里又需要注意加减1的关系,由于这里dfa节点是从1标号的,而我们在index_of_group是从0标号的,要注意
- for(for_i=;for_i<dfa_node_number;for_i++)
- {
- index_of_group[for_i]=;
- }
- for_i=;
- while(*(group_set+for_i)!=NULL)//前面开了一个索引数组,现在来赋值,这样就可以直接得到某个节点所在的群号
- {
- for(for_j=;for_j<dfa_node_number;for_j++)
- {
- if(*(*(group_set+for_i)+for_j)==)
- {
- index_of_group[for_j]=for_i;
- }
- }
- for_i++;
- }//现在关系已经翻转了
- //下一步就是利用这个点与群的关系来新建立一个dfa图
- //这里的群号就是节点的编号,由于每个群里面的节点都是等价的,所以只需要找一个节点就行了
- for(for_i=;for_i<=group_number;for_i++)//这里的for_i是用来表示最小dfa图的标号,所以从1开始
- {
- //对每一个群进行遍历
- mini_dfa_table[for_i].begin=NULL;
- mini_dfa_table[for_i].is_end=;
- for_j=;
- while(*(*(group_set+for_i-)+for_j)!=)//由于group是从0开始标号的,所以要减去1
- {
- for_j++;
- }//找到这个群里面一个节点,注意加减一问题,少犯错误啊,1号节点存储在0号位置上
- if(current_dfa_table[for_j+].is_end)
- {
- mini_dfa_table[for_i].is_end=;//标记为结束节点
- }
- temp_edge=current_dfa_table[for_j+].begin;
- while(temp_edge!=NULL)//重新建设邻接表
- {
- temp_add_edge=malloc(sizeof(struct _dfa_edge));
- temp_add_edge->label=temp_edge->label;
- temp_add_edge->next=mini_dfa_table[for_i].begin;
- dest_group_number=index_of_group[temp_edge->dest_dfa_index-]+;//特别要注意这里的加一和减一
- //由于temp_edge->dest_dfa_node是从1开始标号的,而index_of_group是从0开始标号的,所以我们要减一
- //同样,又由于最后的最简化dfa的图是从1开始标号的,所以我们要加1;
- temp_add_edge->dest_dfa_index=dest_group_number;
- mini_dfa_table[for_i].begin=temp_add_edge;
- temp_edge=temp_edge->next;
- }
- //本群的邻接表构建完成
- }//所有群的邻接表构建完成
- }
- void show_mini_dfa(void)//输出图
- {
- int for_i;
- pdfa_edge temp_dfa_edge;
- number_of_end_dfa=;
- for(for_i=;for_i<=mini_dfa_number;for_i++)
- {
- if(mini_dfa_table[for_i].is_end==)
- {
- printf("this node is an destination node ,index is %d\n",for_i);
- }
- temp_dfa_edge=mini_dfa_table[for_i].begin;
- while(temp_dfa_edge!=NULL)
- {
- printf("there is an dfa edge from %d to %d with label %c\n",for_i,temp_dfa_edge->dest_dfa_index,temp_dfa_edge->label);
- temp_dfa_edge=temp_dfa_edge->next;
- }
- }
- printf("the minimized dfa is completed\n");
- }
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