基于有限状态自动机的数据类型识别功能(1)
有限状态自动机(fsm):是一种表达某一状态到另一状态发生转化的数学模型。
例如:在长跑比赛开始时 我处于等待的状态下,待裁判喊 预备 时,我就会从等待状态转换到预备状态。听到裁判的枪声时,我就从预备状态转换到奔跑状态 。
这个过程就相当于有限状态自动机。
fsm的状态就是一个事件当前所处于的情况。
有限状态自动机在编程中的应用十分广泛
例如:对输入的字符进行判断 判断字符串组成的数字属于整型还是浮点型。 同时它也是词法分析的核心 可用于分析一串字符中给的组成词的含义。
因为最近在学习编译原理,所以想实现一个简单的fsm。 计划使用java语言。希望能做一个分析所输入的字符串,解析出字符串组成的字串属于什么数据类型。
准备
在编写fsm程序之前需要先画出状态转化图,在我的构想里:
1.整数是只由0~9的数字组成。
2.浮点数比整数多了一个小数点,并且小数点不能出现在数字的第一位和最后一位。
3.增加科学计数法数字,例如:1.2e2 其中用e2代替10的二次方 e的左边必须是小数,并且小数点只能出现在紧跟着第一位数字的后面。
4.可以对一行字符串进行解析。
基于上面4点,我大致画了一下状态转换图:
红色字体代表8种状态
箭头上的 0-9 e . - 带当输入的字符位他们时
黄色下划线代表改状态可以输出结果了
蓝色代表循环
例如:初始状态为0时,当输入0-9任意一个字符时 状态0向状态1转变。
当继续输入0-9时状态不变,但是状态1在输入结束后可以输出 int。
在状态1的前提下若输入 小数点,那么就会向状态2转变。状态2不支持输出。
在状态2的前提下输入0-9那么就会向状态3转变,同时,状态3支持输出。以此类推
状态1可以输出int (123)
状态3可以输出float(123.4)
状态6可以输出科学计数法(1.2e2)
状态7可以输出科学计数法(1.2e-2)
使用二维数组表示各状态
如何才能将这些状态信息表达出来,我使用的是二位数组
数组的纵轴表示8中状态
数组横轴表示输入的字符
数组元素表示下一跳状态
根据状态转换图可以把二维表填满
比如:
第0行的第0列 表示 在状态0时输入字符0
第0行的第1列 表示 在状态0时输入字符1
第0行的第10列 表示 在状态0时输入字符.
第0行的第11列 表示 在状态0时输入字符e
第0行的第12列 表示 在状态0时输入字符-
数组元素表示下一跳状态值
简单填一下 -1表示错误状态 大概是这个样子 貌似多了一行,而且填的时候可能有填错的。不过大概就这样先吧 哈哈。
通过观察发现 可以进行简化 ,对纵轴的下标0-9统一用下标0来表示吧
这样子就二维数组就没那么大了。
下一次用代码一步步实现
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