Příklad M = {{qo,p, f}, {a, b}, {A, B, Z}, S, q0, Z, {f}), kde %o %0 %o %o %o %o %o S (q a, Z) b, Z) a, A) b, A) a, B) b, B) e, Z) e, A) e, B) 5 (p, a, Ä) 5(p, b, B) ô(p,s,Z) o {(40 {(40 {(40 {(4o {(4 {(4o = 1 4o AZ)} BZ)} A A)} BA)} AB)} BB)} {{P, Z)} {(P, A)} {(P, B)} {(P, e)} {(P, e)} {(f, Z)} IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 Příklad M = ({go}, {a, &}, {Z, A}, ô, g0, Z, 0), kde ô(q0,a,Z) = {(g0, A)} ö(q0,a,A) = {(q0,AA)} S(q0,b,A) = {(g0,e)} IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 2 Ekvivalence dvou způsobů akceptování Věta 3.39. Pro každý jazyk L platí: L = L(Af) pro nějaký PDA Aí ^^ L = Le(M) pro nějaký PDA A4. Důkaz, koncový stav => prázdný zásobník Intuice: K danému Aí zkonstruujeme A4 simulující jeho činnost. Vejde-li N do koncového stavu, A4 se nedeterministicky rozhodne • pokračovat v simulaci automatu Aí nebo • přejít do nově přidaného stavu q£, v němž vyprázdní zásobník. IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 3 Komplikace: Řešení: před zahájením simulace bude u Aí na dně zásobníku nový symbol, který nedovolíme odstranit jinde, než ve stavu q£. IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 4 Konstrukce: Necht N = (Q, E, T, ô, q0, Z0, F). Klademe M = (Q U {q'0, qs] , S , T U {Z'} , ô', q'0 , Z', 0), kde Z' ^ T, qQ,q£ ^ Q a 5' je definována takto: • jestliže 8{q,a,Z) obsahuje (r, 7), pak 5'(q, a, Z) obsahuje (r, 7) • 8'{q,e,Z) obsahuje (q£,Z) pro všechny qe F a Z eVU {Z'} • S'(qe,e,Z) = {(qe,e)} pro všechny Z G T U {Z'} IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 5 Korektnost: IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 6 prázdný zásobník => koncový stav Intuice: K danému A4 zkonstruujeme J\í simulující jeho činnost. • J\í si před simulací přidá na dno zásobníku nový symbol. • Je-li Áí schopen číst tento symbol (tj. zásobník automatu M je prázdný) tak A/- přejde do nově přidaného stavu qf, který je koncovým stavem. IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 7 Konstrukce: Necht M = (Q,Y,,r,ö,q0,Z0,®). KlademejV=(QU{g/0,í/},S,ru{Z/},(y/,g/0,Z/,{í/})1 kde Z' ^ T, q^qf £ Q a 8' je definována takto: . ô'(q'0,e,Z') = {(qo,Z0Z')} • jestliže 5(g, a, Z) obsahuje (r, 7), pak 57(g,a, Z) obsahuje (r, 7) .ô'(q,e,Z') = {(qf,e)} pro všechny g G Q IBIO2 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 8 Grafická reprezentace konfigurací IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 9 Rozšírený zásobníkový automat Definice 3.44. Rozšírený zásobníkový automat je sedmice n= (Q, E, T, č, qo,Z0,F), kde • všechny symboly až na 5 mají tentýž význam jako v definici PDA, • 5 je zobrazením z konečné podmnožiny množiny Q x (S U {e}) x T* do konečných podmnožin množiny Q x T*. Pojmy konfigurace a akceptovaný jazyk (koncovým stavem, prázdným zásobníkem) zůstávají beze změny. Krok výpočtu \-^- definujeme takto: 7 P (p, aw, jio) h^ (tf? w? 72^) <=> 3(9,72) G 5(p,a,7i) pro a G SU{^} IBIO2 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 10 Příklad ft = ({Qo,P, /}, {a, b, c, d}, {A, B, Z}7 5, q0, Z, {/}), kde %o,a,e) ={ %o,M) ={ ô(q0,e,e) ={ ô(p, a, A) = { S(p, b, B) ={ 5(p, c, AA) = { S(p, c, BBB) = { ô(p, d, Z) = { qo,A)} qo,B)} } } } } } } IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 11 Ekvivalence rozšířených PDA a PDA Lemma 3.45. Ke každému rozšírenému PDA existuje ekvivalentní (obyčejný) PDA. Intuice: IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 12 Důkaz. Necht TZ = (Q, S, T, 5, g0, ^o? F) je rozšírený PDA a m = max{|ce| | 5(g, a, a) je definováno pro nějaké g G Q, a G S U {č}} Definujeme P = (Qi, £,]ľi, 5i,gi, Z\,F\), kde • Qi = {[g, a] | g G Q, a G rj, 0 < \a\ < m}, • Ti = T U {^i}, kde Z\ je nový symbol, . q1 = [q0,Z0Z™-1}, • Fi = {[g, a] | g G F, ce G rj, 0 < |a| < m}. IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 13 öi je definována takto: jestliže 5(g, a, X\... Xk) obsahuje (r, li... Y/), pak Z>fc 5i([g,Xi... Xfea],a, Z) obsahuje ([r,ß\,^Z), kde /?7 = li... Y/a a |/3| = m, pro všechny Z G Ti a ce G rj takové, že ce — vn — k l ([g, a], aw,ß) |-p-( r, ar w,/3'), • YlXk+l - - - -X'n) kde: 1. Qífj — X\ . . . Xn/j^ , 2. a /? — Yi... Y^Xfc+i... XnZf\ 3. a a = m a 4. mezi dvěma výše uvedenými konfiguracemi PDA V neexistuje taková konfigurace, kde druhá komponenta stavu (tj. cache) by měla délku m. D IB102 Automaty a gramatiky, 30.11.2009 15