来自DFA的长度为k的单词

时间:2016-03-27 11:05:32

标签: c++ algorithm c++11 c++14 dfa

美好的一天, 我在生成一个包含长度为k的所有单词的列表时遇到了严重的问题(生成函数是用于生成长度为k的所有单词的函数,另一个函数用于查找单词是否被接受) )仅使用DFS算法从DFA,这是我的尝试:

#include<vector>
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string.h>

using namespace std;

vector < pair <int,char> > a[100];

int viz[100], v[100];
char s1[100];

void accepted (int q, char c, char s[100], int x) {
    c = s[x];
    viz[q] = 1;
    cout << q;
    for (int i = 0; i < a[q].size(); i++)
        if (a[q][i].second == c) {
            x++;
            accepted (a[q][i].first, a[q][i+1].second, s, x);
        }
}

void generate (int q, int k) {
    int x = 0;
    v[q] = 1;
    while (x < k) {
        cout << a[q][0].second;
        for (int i = 0; i < a[q].size(); i++)
            if (v[a[q][i].first] == 0)
            {
                cout << a[q][i].second;
                generate(a[q][i].first, k);
            }
        x++;
    }
}

int main() {
    ifstream f ("input.txt");
    int n, m, x, y, i, j, k;
    char c;
    char s[100];
    f >> n >> m;
    for (i = 0; i < m; i++) {
            f >> x >> y;
            f >> c;
            a[x].push_back (make_pair(y,c));
            }
    for (i = 0; i < n; i++) {
        cout << i << ": ";
        for (j = 0; j < a[i].size(); j++)
            cout << a[i][j].first << a[i][j].second << " ";
        cout << endl;
    }
    cout << endl << "Fiite states: 2, 3" << endl << endl;
    cin.get (s,100);
    accepted(0, s[0], s, 0);
    if (viz[2] == 1) cout << endl << "Accepted";
    cout << endl;
    cin >> k;
    generate (0, k);
    cout << endl;
    return 0;
}

这也是我的输入的样子:

4 6
0 0 a
0 1 b
1 2 c
2 2 a
2 3 c
3 3 c

以下是DFA和输出的外观: graph photo

我面临的一个严重问题是,我找不到通过调用generate函数将所有获得的单词正确输出到屏幕的方法。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我改变了你的生成函数,如下所示。接下来是对我的想法以及我如何改变它的解释。

void generate (int q, int k, string &s) {
    if (k > 0) {
        for (int i = 0; i < a[q].size(); i++)
        {
            s += a[q][i].second;
            generate(a[q][i].first, k-1, s);
            s.pop_back();
        }
    }
    else {
        cout << s << endl;
    }
}

首先,你正在尝试混合使用DFS的递归和重复版本,但是如果你有的话,你没有保留堆栈的结构,我怀疑,使用显式堆栈来寻找重复版本。基本上,你的外部while循环是错误的,因为深度应该随着递归遍历图形而增加,而不是像使用while循环那样在单个递归级别重复。正如我所提到的,您还可以使用重复方法并使用显式定义的堆栈,而不是在递归实现DFS时内存隐式使用的堆栈。但是通过递归实现来掌握DFS更容易,更直观,所以我省略了外循环。

其次,保留受访节点列表不是一个好主意,因为您要列出所有 k长度字符串,而您的DFA不是简单的图表。 (即,从节点u到节点u可能存在边缘)所以我删除了for循环中的if语句,因为你可以多次访问sane节点。你的方法是基于DFA的分支因子呈指数级的,但如果你的k足够小,那么无论如何它都应该有效。而这种方法呈指数形式并不是你正在寻找这个问题的解决方案的问题。

第三,可能是由于你使用了while循环,在每个级别打印一个单个字符时出现混乱,这是不正确的。请记住,在每个深度为k的节点,您必须打印所有从树根开始遇到的字符。这就是为什么我添加了一个字符串作为你的函数的第三个参数。不过不用担心,它是通过引用传递的,它只会导致你的算法增加 O(k)空间复杂度,这应该可以忽略不计。

如果您在主要功能中使用下面的调用开始遍历,您会发现它正常运行。

string S;
generate(0, k, S);