我们如何使用泵引理证明这种语言是不规则的?

how do we prove that this language is irregular using the pumping lemma?

在解决问题时,我遇到了一个棘手的问题,要求我使用泵引理证明某种语言是不规则的。该问题如下:

使用泵引理证明语言 L 是不规则的,其中 L 是字母表 {0,1,$} 上的语言。

L = { XW$WY | X,Y ∈ {0,1}*, W ∈ {0,1}+ }

我的方法是选择一个字符串 S = 0p$0p 其中 X 和 Y 等于 Э,并且P 是泵送长度。
现在,让我们将字符串分成 3 个部分,我们称它们为 Y1、Y2、Y3。

为了满足抽取引理的条件,这 3 个部分的串联必须具有 > P 的长度,并且 |Y2| > 0,并且 |Y1Y2| <= P.

所以我们的 Y1 和 Y2 将仅由 0 组成,而 Y3 将是 $0p。所以,我们的字符串看起来像这样: 0i0j$0p 其中 i+j < = P. 显然抽取 Y2(0j) 会改变第一个 W 的长度,因此新字符串 Y1Y2iY3 不属于 L。但令我困惑的是,我们总是可以更改 X 以使第一个 W 等于第二个。所以,无论 i 是什么,我们总是可以假设长度的差异实际上是因为 X。我是不是漏掉了什么?

是的,由于您解释的原因,您选择的字符串是错误的:您无法确定 X 是什么。但是,我们可以强制选择 X。考虑 1 0^p $ 1 0^p。这只能是 X = 空和 Y = 空的语言中的字符串。泵 v 只能影响 $ 之前的前缀,并且总是会导致字符串不是该语言,矛盾。