


定价:69元
印次:1-1
ISBN:9787302710783
出版日期:2026.04.01
印刷日期:2026.04.01
图书责编:杨帆
图书分类:教材
"本书介绍形式语言与自动机理论相关的基础知识,并以自动机和文法为轴线,突出在计算机科学与技术领域有重要应用背景的内容。本书的知识体系可从密切相关的5个层面体现:有限自动机、正规表达式与正规语言;上下文无关文法、下推自动机与上下文无关语言;经典分析文法及相关自动机;图灵机与递归可枚举语言;计算理论初步知识。 学习本书内容,有助于培养计算机科学与技术基础理论方面的素养,提高逻辑思维和解决相关实际问题的能力,并为计算机领域专业知识的深入学习和理解,以及从事科学研究或技术开发工作奠定坚实的基础。 本书可作为高等院校计算机科学与技术相关专业本科/研究生教材或课外学习资料,也可作为相关教师、科研或工程技术人员的参考书。 "
前言 虽然人们很早就开始了关于计算以及计算模型相关问题的探讨,然而可以认为正是计算机的出现和计算技术的发展,形式语言与自动机理论才被深入和广泛地研究并推广应用,成为计算机科学与技术基础理论的重要组成部分。20世纪60—70年代,相关研究达到高峰。一方面,真实计算机的出现促进了人们对计算机能做什么以及能做到什么的认知需求,这个时期可计算性理论受到广泛重视,特别是计算复杂性理论的研究也得到了飞速发展。另一方面,同一时期形式语言与自动机理论在计算机高级语言编译技术中的应用逐步成熟,深刻影响了计算机技术的发展。这两方面足以奠定形式语言与自动机理论在计算机科学与技术领域的突出地位。 形式语言与自动机理论所讨论的内容以“计算模型”为主线。不同的计算模型有不同的计算能力,即不同的问题求解能力。“形式语言”是抽象的数学对象,用符号串的集合对问题进行抽象描述,表示要解决的问题“是什么”。在这一背景下,“语言”和“问题”本质上是等同的。而“自动机”则泛指采用各种方式刻画的计算模型,对应“如何做”去解决某一问题,通常体现为如何定义或者如何接受该问题所对应的语言。 通常的“自动机”计算模型,往往具有显式的“可执行”或“可模拟”特征,可以通过状态、动作及状态变化刻画其语义,即如何接受或处理语言中的字符串。本书涉及几种重要的自动机计算模型: 有限(有穷)自动机、下推自动机、归约自动机,以及图灵机。 此外,一些语言计算模型,如本书主要讨论的正规表达式和上下文无关文法,它们看起来像是针对语言的精确(或形式化)定义,并无明显的“可执行”或“可模拟”特征,但它们各自均对应等价的自动机模型。本书也将...
第1章预备知识与记号1
1.1语言的概念1
1.1.1字母表1
1.1.2字符串及其相关运算1
1.1.3字母表上的幂运算与闭包运算2
1.1.4语言2
1.1.5关于语言的运算2
1.2常用证明技术3
1.2.1基本证明方法3
1.2.2归纳证明方法4
练习6
第2章上下文无关文法与上下文无关语言7
2.1上下文无关文法的基本概念7
2.1.1简单例子7
2.1.2上下文无关文法的四个基本要素8
2.1.3上下文无关文法的定义与记号8
2.2归约与推导9
2.2.1归约9
2.2.2推导10
2.3上下文无关文法的语言与上下文无关语言11
2.4上下文无关文法的设计12
2.5文法与语言的Chomsky分类15
2.6语法分析树16
2.7归约、推导与分析树之间的关系17
2.8文法和语言中的二义性18
2.8.1文法的二义性18
2.8.2语言中的二义性20
2.8.3无二义文法的设计21
2.8.4消除二义性的几种文法变换方法21
练习24
第3章正规表达式与正规语言28
3.1正规表达式28
3.2正规语言30
3.3正规表达式的设计30
3.4正规表达式与正规文法的等价性31
3.4.1从正规表达式到正规文法31
3.4.2从正规文法到正规表达式33
3.5正规表达式的代数定律36
3.5.1正规表达式的几组代数定律36
3.5.2代数定律的具体化37
练习39
第4章有限状态自动机42
4.1确定有限自动机42
4.1.1有限状态自动机及其表示42... 查看详情
"1. 本书从语言处理视角切入揭示计算本质,对构建计算机专业学生的知识结构及发展潜力具有深远影响。
2. 本书以清华大学计算机科学与技术系本科生必修课程“形式语言与自动机”为基石,深度融合“编译原理”课程基础理论,通过“文法”核心纽带实现知识贯通。
3. 本书既有助于经典理论得以简约式传承,又突破传统体系框架,为相关课程教学改革注入创新活力。
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