Теория формальных языков, грамматик и автоматов. Ишакова Е.Н. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

5
ся в виде
α
β
(читается: «из цепочки
α
выводится цепочка
β
»);
S - начальный символ грамматики, S V
N
.
Для записи правил вывода с одинаковыми левыми частями вида
n
β
α
β
α
β
α
,,,
21
K
используется сокращенная форма записи
n
β
β
β
α
|||
21
K .
Пример 1.2. Грамматика G
1
=({0, 1}, {A, S}, P
1
, S), где множество Р
1
со-
стоит из правил вида: 1) S
0A1; 2) 0A
00A1; 3) A
→ε
.
Определение 1.7. Цепочка
β
(V
T
V
N
)
*
непосредственно выводима из
цепочки
+
)(
N
T
VV
α
в грамматике ),,,( SPVVG
N
T
=
(обозначается:
α
β
),
если
21
γξ
ξ
α
= и
21
δξ
ξ
β
= , где
*
21
)(,,
N
T
VV
δξξ
,
+
)(
N
T
VV
γ
и правило
вывода
δ
содержится во множестве Р.
Определение 1.8. Цепочка
β
(V
T
V
N
)
*
выводима из цепочки
+
)(
N
T
VV
α
в
грамматике
),,,( SPVVG
N
T
=
(обозначается
α
*
β
), если существует последо-
вательность цепочек
n
γγγ
,,,
10
K (n
0) такая, что
β
γ
γ
γ
α
=
=
n
K
10
.
Пример 1.3. В грамматике G
1
S*000111, т.к. существует вывод
000111111000110010
A
A
A
S
.
Определение 1.9. Языком, порожденным грамматикой ),,,( SPVVG
N
T
= ,
называется множество всех цепочек в алфавите V
T
, которые выводимы из на-
чального символа грамматики S c помощью правил множества Р, т.е. множест-
во }*|{)(
*
αα
= SVGL
T
.
Пример 1.4. Для грамматики G
1
L(G
1
)={0
n
1
n
| n>0}.
Определение 1.10. Цепочка
*
)(
N
T
VV
α
, для которой существует вывод
S*
α
, называется сентенциальной формой в грамматике ),,,( SPVVG
N
T
= .
Определение 1.11. Грамматики G
1
и G
2
называются эквивалентными, ес-
ли )()(
21
GLGL = .
Пример 1.5. Для грамматики G
1
эквивалентной будет грамматика
G
2
= ({0, 1}, {S}, P
2
, S), где множество правил вывода P
2
содержит правила вида
S 0S1 | 01.
Классификация грамматик по Хомскому
Тип 0. Грамматика ),,,( SPVVG
N
T
= называется грамматикой типа 0, если на
ее правила вывода не наложено никаких ограничений, кроме тех, которые ука-
заны в определении грамматики.
Тип 1.
Грамматика
),,,( SPVVG
N
T
=
называется контекстно-зависимой
грамматикой (КЗ-грамматикой), если каждое правило вывода из множества Р
имеет вид
α
β
, где
α
(V
T
V
N
)
+
,
β
(V
T
V
N
)
*
и |
α
| |
β
|.
                   ся в виде α→β (читается: «из цепочки α выводится цепочка
                   β»);
           S - начальный символ грамматики, S ∈VN.
      Для записи правил вывода с одинаковыми левыми частями вида
α → β1, α → β 2 ,K,α → β n используется сокращенная форма записи
α → β1 | β 2 | K | β n .
      Пример 1.2. Грамматика G1=({0, 1}, {A, S}, P1, S), где множество Р1 со-
стоит из правил вида: 1) S→ 0A1; 2) 0A→ 00A1;      3) A→ε.
      Определение 1.7. Цепочка β ∈ (VT ∪ VN) непосредственно выводима из
                                               *


цепочки α ∈ (VT ∪ V N ) + в грамматике G = (VT , V N , P, S ) (обозначается: α⇒β),
если α = ξ1γξ 2 и β = ξ1δξ 2 , где ξ1, ξ 2 , δ ∈ (VT ∪ VN )* , γ ∈ (VT ∪ V N ) + и правило
вывода γ → δ содержится во множестве Р.
Определение 1.8. Цепочка β ∈ (VT ∪ VN)* выводима из цепочки α ∈ (VT ∪ V N ) + в
грамматике G = (VT , VN , P, S ) (обозначается α⇒*β), если существует последо-
 вательность цепочек γ 0 , γ 1 , K , γ n (n≥0) такая, что α = γ 0 ⇒ γ 1 ⇒ K ⇒ γ n = β .
      Пример 1.3. В грамматике G1 S⇒*000111, т.к. существует вывод
S ⇒ 0 A1 ⇒ 00 A11 ⇒ 000 A111 ⇒ 000111.
      Определение 1.9. Языком, порожденным грамматикой G = (VT , V N , P, S ) ,
называется множество всех цепочек в алфавите VT, которые выводимы из на-
чального символа грамматики S c помощью правил множества Р, т.е. множест-
во L(G ) = {α ∈ VT* | S ⇒ *α } .
     Пример 1.4. Для грамматики G1 L(G1)={0n1n | n>0}.
  Определение 1.10. Цепочка α ∈ (VT ∪ VN )* , для которой существует вывод
  S⇒*α, называется сентенциальной формой в грамматике G = (VT , V N , P, S ) .
      Определение 1.11. Грамматики G1 и G2 называются эквивалентными, ес-
ли L(G1 ) = L(G2 ) .
      Пример 1.5. Для грамматики G1 эквивалентной будет грамматика
G2 = ({0, 1}, {S}, P2, S), где множество правил вывода P2 содержит правила вида
S → 0S1 | 01.
                      Классификация грамматик по Хомскому
 Тип 0. Грамматика G = (VT , VN , P, S ) называется грамматикой типа 0, если на
 ее правила вывода не наложено никаких ограничений, кроме тех, которые ука-
                       заны в определении грамматики.
      Тип 1. Грамматика G = (VT , VN , P, S ) называется контекстно-зависимой
грамматикой (КЗ-грамматикой), если каждое правило вывода из множества Р
имеет вид α→β, где α ∈ (VT ∪ VN)+, β ∈ (VT ∪ VN)* и |α| ≤ |β|.



                                                                                        5