Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

Алгоритм нахождения минимального конечного автомата - C++

Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Другие темы раздела
C++ Сумма цифр в числе http://www.cyberforum.ru/cpp-beginners/thread341528.html
Помогите пожалуйста.. не могу понять почему он не выводит результат? #include <fstream> using namespace std; int main() { int n; int i; ifstream in( "input.txt"); if ( !in) return 1; in >>n ;
C++ увеличение стека народ кто знает как увеличить размер стека ? VS 2008 http://www.cyberforum.ru/cpp-beginners/thread341523.html
C++ видео в n-мерный массив и последущее сохраниние массива в ТХТ
Помогите сделать алгоритм который считывает видео(avi) и сохраняет его в n-мерный массив, выводит массив в ТХТ. а также обратную развёртку в видео. Я думаю сделать это так например в массив int pixsils выводится координаты каждого пиксиля,а вот как запоминать их цвета не приложу ума( а так же не знаю как сделать считывание видео в формате .avi. Пожалуйста помогите кто чем может.
C++ Построение графа лица
Всех приветствую. Помогите пожалуйста в следующем деле.Имеется исходная фотография человеческого лица, нужно сравнить его с другой фотографией и выяснить один и тот же это человек, или нет. Для этого нужно построить граф лица(у каждого лица он уникален) и сравнить его с другим графом, но как его построить понятия не имею, помогите пожалуйста кто чем может, буду рад любой информации. Заранее...
C++ В новый динамический массив выписать все элементы массива, которые делятся на заданное число http://www.cyberforum.ru/cpp-beginners/thread341489.html
Помоготи с простенькой задачей: Дан массив произвольных чисел необходимо в новый динамический массив выписать все элементы, которые делятся на число "k" А именно перебрать все элементы массива и, если число делится на k, то расширить динамический массив на один элемент и сохранить значение. Заранее спасибо) Очень выручите))
C++ Приоритет операций Здравствуйте, а не подскажите что в С-подобных языках приоритетнее: сложение/вычитание, побитовые операции, умножение/деление подробнее

Показать сообщение отдельно
Mr.X
Эксперт С++
3049 / 1694 / 265
Регистрация: 03.05.2010
Сообщений: 3,867
16.08.2011, 21:45
Вот так можно:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Программа минимизиации конечного автомата.
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <set>
#include <utility>
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef std::string                               T_str;
typedef T_str                                     T_state_name;
typedef char                                      T_symbol;
typedef std::set   <T_symbol>                     T_symbols;
typedef std::pair  <T_state_name,  T_symbol>      T_rule_head;
typedef std::map   <T_rule_head,   T_state_name>  T_rules; 
typedef std::set   <T_state_name>                 T_states_names;   
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
class  T_FSM
{    
    typedef std::map<T_state_name, T_state_name>  T_real_states_names;    
    //-----------------------------------------------------------------------------------    
    T_rules              rules_;
    T_rules              rules_with_first_start_state_;
    const T_state_name   DEFAULT_STATE_NAME_;
    T_real_states_names  real_states_names_;
    T_states_names       accept_states_names_;    
    //-----------------------------------------------------------------------------------    
public:
    T_FSM
        (
            const T_rules&  rules,
            const T_rules&  rules_with_first_start_state
        )
        : rules_                         (rules),
          rules_with_first_start_state_  (rules_with_first_start_state),
          DEFAULT_STATE_NAME_            ()
    {
        remove_unachievable_rules();
        T_states_names  states_names = get_old_states_names_with_default_name();
 
        for(T_states_names::const_iterator  state_name_it = states_names.begin();
            state_name_it != states_names.end(); ++state_name_it)
        {           
            real_states_names_[*state_name_it] = *state_name_it;
        }         
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    void  set_accept_states_names(const T_states_names&  accept_states_names)
    {
        accept_states_names_ = accept_states_names;
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    void  to_minimize()
    {
        //Составляем всевозможные пары состояний автомата. 
        typedef std::pair  <T_state_name,         T_state_name>  T_states_names_pair;
        typedef std::map   <T_states_names_pair,  bool        >  T_states_pair_are_not_eq;
        T_states_pair_are_not_eq  states_pair_are_not_eq;
        //Заполняем  states_pair_are_not_eq.
        T_states_names  states_names = get_old_states_names_with_default_name();
        for(T_states_names::const_iterator  L_state_name_it = states_names.begin();
            L_state_name_it != states_names.end(); ++L_state_name_it)
        {
            for(T_states_names::const_iterator  R_state_name_it = L_state_name_it;
                R_state_name_it != states_names.end(); ++R_state_name_it)
            {
                states_pair_are_not_eq[std::make_pair(*L_state_name_it, *R_state_name_it)] 
                    =    accept_states_names_.count(*L_state_name_it)                    
                      != accept_states_names_.count(*R_state_name_it);
            }
        }
 
        //Пробегаемся по states_pair_are_not_eq. Если находим пару со значением false, 
        //т.е. с подозрением на эквивалентность, то пробегаемся по всем символам 
        //и если находим такой символ, по которому эта пара переходит в отмеченную,
        //то отметить эту пару и повторить весь цикл.
        bool  repeat = false;
        do
        {
            repeat = false;
            for( T_states_pair_are_not_eq::iterator  
                 st_pair_ar_not_eq_it  =   states_pair_are_not_eq.begin();
                 st_pair_ar_not_eq_it  !=  states_pair_are_not_eq.end(); 
                 ++st_pair_ar_not_eq_it )
            {
                //Если подозрение на эквивалентность:
                if( !st_pair_ar_not_eq_it->second )
                {
                    T_state_name  L = st_pair_ar_not_eq_it->first.first;
                    T_state_name  R = st_pair_ar_not_eq_it->first.second;
 
                    T_symbols  symbols = get_symbols();
 
                    for(T_symbols::const_iterator  symb_it = symbols.begin();
                        symb_it != symbols.end(); ++symb_it)
                    {
                        //Если правила с головой, указанной в квадратных скобках,
                        //не существует, то оно создается с пустым конечным состонием,
                        //т.е. равным дефолтному DEFAULT_STATE_NAME_.
                        T_state_name  new_L = rules_[std::make_pair(L, *symb_it)];
                        T_state_name  new_R = rules_[std::make_pair(R, *symb_it)]; 
 
                        if(new_L > new_R)
                        {
                            std::swap(new_L, new_R);
                        }
 
                        //Если существует отмеченная пара состояний, в которые можно перейти
                        //по этому символу, то:
                        if(states_pair_are_not_eq.find( std::make_pair(new_L, new_R) )->second)
                        {                            
                            st_pair_ar_not_eq_it->second = true;
                            repeat = true;
                            break;
                        }//if                        
                    }//for
                }//if
                if(repeat) break;
            }//for
        }while(repeat);
 
        //Находим в states_pair_are_not_eq классы эквивалентности состояний.       
 
        //Выявляем классы эквивалентности на основе states_pair_are_not_eq.
        for( T_states_pair_are_not_eq::iterator  
             st_pair_ar_not_eq_it  =   states_pair_are_not_eq.begin();
             st_pair_ar_not_eq_it  !=  states_pair_are_not_eq.end(); 
             ++st_pair_ar_not_eq_it )
        {
            //Если состояния эквивалентны, то:
            if(!st_pair_ar_not_eq_it->second)
            {
                T_state_name  L = st_pair_ar_not_eq_it->first.first;
                T_state_name  R = st_pair_ar_not_eq_it->first.second;
                if(L != R)
                {
                    //Пробегаемся по real_states_names_ и все имена классов R заменяем на L.
                    for( T_real_states_names::iterator  
                         real_states_names_it  =  real_states_names_.begin();
                         real_states_names_it  != real_states_names_.end(); 
                         ++real_states_names_it )
                    {
                        if(real_states_names_it->second == R)
                        {
                            real_states_names_it->second = L;
                        }
                    }//for                    
                }//if
            }//if
        }//for        
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    T_symbols  get_symbols() const
    {
        T_symbols  symbols;
 
        for(T_rules::const_iterator  rule_it = rules_.begin();
            rule_it != rules_.end(); ++rule_it)
        {            
            symbols.insert( rule_it->first.second );    
        }
 
        return  symbols;
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    T_state_name  get_start_state_name() const
    {     
        return  get_real_state_name( rules_with_first_start_state_.begin()->first.first );
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    T_states_names  get_states_names() const
    {
        T_states_names  states_names;
 
        for(T_rules::const_iterator  rule_it = rules_.begin();
            rule_it != rules_.end(); ++rule_it)
        {
            states_names.insert( get_real_state_name( rule_it->first.first ) );    
            states_names.insert( get_real_state_name( rule_it->second      ) );                
        }
        states_names.erase(DEFAULT_STATE_NAME_);
        return  states_names;
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    T_states_names  get_accept_states_names() const
    {
        T_states_names  real_accept_states_names;
 
        for( T_states_names::const_iterator  
             accept_state_name_it  =   accept_states_names_.begin();
             accept_state_name_it  !=  accept_states_names_.end(); 
             ++accept_state_name_it )
        {
            real_accept_states_names
                .insert( get_real_state_name( *accept_state_name_it ) );                
        }        
        return  real_accept_states_names;
    }    
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    T_rules  get_rules() const
    {
        T_rules  res_rules;
        for(T_rules::const_iterator  rule_it = rules_.begin(); 
            rule_it != rules_.end(); ++rule_it) 
        {
            T_state_name  begin_state_name  = rule_it->first.first;
            T_symbol      symbol            = rule_it->first.second;
            T_state_name  end_state_name    = rule_it->second;
           
            T_state_name  real_begin_state_name 
                = get_real_state_name(begin_state_name);
 
            T_state_name  real_end_state_name 
                = get_real_state_name(end_state_name);
 
            if(    real_begin_state_name  != DEFAULT_STATE_NAME_
                && real_end_state_name    != DEFAULT_STATE_NAME_ )
            {
                res_rules.insert                    
                    (
                        std::make_pair
                            (
                                std::make_pair
                                    (
                                        real_begin_state_name, 
                                        symbol
                                    ), 
                                real_end_state_name
                            )
                    );            
            }//if            
        }//for
        return  res_rules;
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
private:
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    void  remove_unachievable_rules()
    {
        T_states_names  res_states_names;
 
        //Вставляем в res_states_names имя стартового состояния.
        res_states_names.insert(rules_with_first_start_state_.begin()->first.first);
 
        //В цикле пробегаемся по всем правилам, и, если у какого-то правила
        //начальное состояние есть в res_states_names, а конечное отстутствует,
        //то поместить его туда и повторить цикл.
        bool  repeate = false;
        do
        {
            repeate = false;
            for(T_rules::const_iterator  rule_it = rules_.begin();
                rule_it != rules_.end(); ++rule_it)
            {
                T_state_name  begin_name  = rule_it->first.first;
                T_state_name  end_name    = rule_it->second;
 
                if(     res_states_names.count(begin_name)
                    && !res_states_names.count(end_name)   )
                {
                    res_states_names.insert(end_name);
                    repeate = true;
                }            
            }            
        }while(repeate);
 
        //Утверждение: имена всех достижимых состояний содержатся в res_states_names.
        //Удаляем из rules_ все правила, имен начальных состояний которых нет 
        //в res_states_names.
        for(T_rules::iterator  rule_it = rules_.begin();
            rule_it != rules_.end(); )
        {
            if( !res_states_names.count(rule_it->first.first) )
            {
                T_rules::const_iterator  rule_it_for_erase = rule_it;
                ++rule_it;
                rules_.erase(rule_it_for_erase);
            }
            else
            {
                ++rule_it;
            }
        }//for
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    T_states_names  get_old_states_names_with_default_name() const
    {
        T_states_names  res_states_names;
 
        for(T_rules::const_iterator  rule_it = rules_.begin();
            rule_it != rules_.end(); ++rule_it)
        {
            res_states_names.insert( rule_it->first.first );    
            res_states_names.insert( rule_it->second      );    
        }
        res_states_names.insert(DEFAULT_STATE_NAME_);
        return  res_states_names;
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
    T_state_name  get_real_state_name(const T_state_name&  state_name) const
    {
        return  real_states_names_.find(state_name)->second;
    }
    //-----------------------------------------------------------------------------------
};
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void  input_rules_and_rules_with_first_start_state
    (
        T_rules&  rules,
        T_rules&  rules_with_first_start_state
    )
{
    std::cout << "Введите количество правил автомата: ";
    int  rules_total = 0;   
    std::cin >> rules_total;
 
    std::cout << "Введите "
              << rules_total
              << " правил перехода автомата. "
              << std::endl 
              << "Первым введите правило перехода из стартового состояния:"
              << std::endl;
 
    for(int  i = 0; i < rules_total; ++i)
    {       
        std::cout << std::endl
                  << "#"
                  << i + 1;
        if(i == 0)
        {
            std::cout << " (правило перехода из стартового состояния)";
        }
 
        std::cout << ":"
                  << std::endl
                  << '\t'
                  << (i == 0 ? "стартовое состояние:" : "исходное состояние:")
                  << '\t'
                  << '\t';
        T_state_name  state_begin_name;
        std::cin >> state_begin_name;
 
        std::cout << '\t'
                  << "символ:"
                  << '\t'
                  << '\t'
                  << '\t'
                  << '\t';
        T_symbol  symbol = 0;
        std::cin >> symbol;
 
        std::cout << '\t'
                  << "результирующее состояние:"
                  << '\t';
        T_state_name  state_end_name;
        std::cin >> state_end_name;
        std::cout << std::endl                  
                  << std::endl;
 
        T_rule_head          rule_head  = std::make_pair( state_begin_name,  symbol         );
        T_rules::value_type  rule       = std::make_pair( rule_head,         state_end_name );
 
        rules.insert(rule); 
        if(i == 0)
        {
            rules_with_first_start_state.insert(rule);
        }
    }//for
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void  input_accept_states_names
    (
        const T_states_names&  states_names, 
        T_states_names&        accept_states_names
    )
{
    std::cout << std::endl
              << std::endl
              << "Введите допускающие состояния автомата из нижеследующего списка"
              << std::endl
              << "(для завершения ввода введите пустую строку):"
              << std::endl;
    
    std::copy
        (
            states_names.begin(), 
            states_names.end(), 
            std::ostream_iterator<T_state_name>(std::cout, "\t") 
        );
 
    std::cout << std::endl;
    
    bool  name_is_good  = true;    
    for(int i = 0;;)
    {
        if(name_is_good)    
        {
            std::cout << std::endl
                      << "#"
                      << ++i
                      << ": "
                      << std::endl; 
        }
 
        T_state_name   accept_state_name;        
        std::cin.sync();        
        getline(std::cin, accept_state_name);
        if( accept_state_name.empty() ) break;
 
        name_is_good =     states_names         .count(accept_state_name)
                       && !accept_states_names  .count(accept_state_name);
 
        if(name_is_good)
        {
            accept_states_names.insert(accept_state_name);
            if( accept_states_names.size() == states_names.size() ) break;
        }
    }
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void  print_FSM(const T_FSM&  fsm)
{
    std::cout << '\t'
              << "стартовое состояние:"
              << '\t'
              << fsm.get_start_state_name()
              << std::endl;
 
    std::cout << '\t'
              << "состояния автомата:"
              << '\t';
    T_states_names  states_names = fsm.get_states_names();
    std::copy
        (
            states_names.begin(), 
            states_names.end(), 
            std::ostream_iterator<T_states_names::value_type>(std::cout, "\t")
        );
 
    std::cout << std::endl
              << '\t'
              << "допускающие состояния автомата:"
              << '\t';
    T_states_names  accept_states_names = fsm.get_accept_states_names();
    std::copy
        (
            accept_states_names.begin(), 
            accept_states_names.end(), 
            std::ostream_iterator<T_states_names::value_type>(std::cout, "\t")
        );
 
    std::cout << std::endl
              << '\t'
              << "символы входной строки:"
              << '\t';
 
    T_symbols  symbols = fsm.get_symbols();
    std::copy
        (
            symbols.begin(), 
            symbols.end(), 
            std::ostream_iterator<T_symbols::value_type>(std::cout, "\t")
        );
 
    std::cout << std::endl
              << '\t'
              << "правила перехода:"
              << std::endl;
 
    T_rules  rules = fsm.get_rules();
 
    for(T_rules::const_iterator  rule_it = rules.begin(); 
        rule_it != rules.end(); ++rule_it)
    {
        std::cout << '\t'
                  << '\t'
                  << rule_it->first.first
                  << '\t'
                  << rule_it->first.second
                  << '\t'
                  << rule_it->second
                  << std::endl;
    }
    std::cout << std::endl;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int  main()
{
    std::locale::global( std::locale("") );
 
    T_rules  rules;    
    T_rules  rules_with_first_start_state;
 
    input_rules_and_rules_with_first_start_state
        (
            rules,
            rules_with_first_start_state
        );
 
    T_FSM           fsm(rules, rules_with_first_start_state);    
    T_states_names  states_names = fsm.get_states_names();
    T_states_names  accept_states_names;
    input_accept_states_names(states_names, accept_states_names);
    fsm.set_accept_states_names(accept_states_names);
 
    std::cout << std::endl
              << std::endl
              << std::endl
              << std::endl
              << "Исходный автомат с удаленными недостижимыми состояниями:"
              << std::endl;
    print_FSM(fsm);
    fsm.to_minimize();
 
    std::cout << std::endl
              << std::endl
              << "Минимизированный автомат, эквивалентный исходному:"
              << std::endl;
    print_FSM(fsm);
    std::cout << std::endl;
}
 
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2017, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru