我正在开发一个软件来从正则表达式生成图灵机。
[编辑：为了澄清，OP希望将正则表达式作为输入，并以编程方式生成图灵机以执行相同的任务。 OP正在寻求执行从正则表达式创建TM 的任务，而不是使用正则表达式。 ]
首先，我会解释一下我所做的一切，然后我的具体问题是什么：
我已按如下方式对正则表达式建模：
RegularExpression（接口）：下面的类实现了这个接口
简单（即：“aaa”，“bbb”，“abcde”）：这是一个叶子类，它没有任何子表达式
ComplexWithoutOr（即：“a（ab）*”，“（a（ab） c（b））*”）：此类包含RegularExpression列表。
ComplexWithOr（即：“a（a | b）”，“（a（（ab） | c（b））”）：这个类包含一个或者包含RegularExpression列表的操作。它代表第一个例子的“a | b”部分和第二个例子的“（ab） | c（b）”。
变量（即：“awcw”，其中w E {a，b} *）：这尚未实现，但其目的是将其建模为叶类，其中包含一些与Simple不同的逻辑。它代表了示例中的“w”部分。
了解并同意上述模型非常重要。如果您有问题发表评论，请继续阅读...
在MT生成方面，我有不同程度的复杂性：
简单：这种表达方式已经有效了。为每个字母生成一个新状态并向右移动。如果在任何状态下，读取的字母不是预期的，它会启动一个“回滚电路”，MT头在初始位置结束并停止在非最终状态。
ComplexWithoutOr：这是我的问题。这里，算法为每个子表达式生成一个MT并将它们连接起来。这适用于一些简单的情况，但我的回滚机制存在问题。
以下示例不适用于我的算法：
“（ab） abac”：这是一个ComplexWithoutOr表达式，包含一个ComplexWithOr表达式“（ab）”（在“ab”中有一个Simple表达式）和一个简单表达式“abac”
我的算法首先生成“ab”的MT1。该MT1被MT2用于“（ab）*”，因此如果MT1成功，它将再次进入MT1，否则MT1回滚并且MT2完成正确。换句话说，MT2不会失败。
然后，它为“abac”生成MT3。 MT2的输出是MT3的输入。 MT3的输出是执行的结果
现在，假设这个输入字符串：“abac”。正如您所看到的，它与正则表达式匹配。那么让我们来看看执行MT时会发生什么。
第一次“ab”执行MT1。 MT1第二次失败“ac”并回滚，将MT头置于第3位“a”。 MT2完成正确，输入转发到MT3。 MT3失败，因为“ac”！=“abac”。所以MT不承认“abac”。
你明白这个问题吗？你知道任何解决方案吗？
我正在使用Java来开发它，但语言并不重要，我想讨论算法。
答案 0 :(得分：1)
我不完全清楚你究竟想要实现什么。看起来你想要制作一个图灵机（或一般的任何FSM），它只接受正则表达式也接受的那些字符串。实际上，您希望将正则表达式转换为FSM。
实际上，这正是真正的正则表达式匹配器所做的。我认为Russ Cox撰写的this系列文章涵盖了很多你想做的事情。
答案 1 :(得分：1)
由于图灵机可以模拟NDFA，我假设生成NDFA的算法已经足够了。
答案 2 :(得分：0)
在chomsky层次结构中，正则表达式是Level3，而TM是Level1。这意味着，TM可以产生任何正则表达式，但反之亦然。