python 中的 DFA 最小化器

Question

我正在使用 python 构建一个 DFA 最小化器，但我被卡住了。我正在使用我在网上找到的算法，但它没有给我正确的结果，我也不知道为什么。

functions = {'p1,c': 'p2', 'p1,d': 'p6', 'p2,c': 'p7', 'p2,d': 'p3', 'p3,c': 'p1', 'p3,d': 'p3', 'p4,c': 'p3', 
         'p4,d': 'p7', 'p5,c': 'p8', 'p5,d': 'p6', 'p6,c': 'p3', 'p6,d': 'p7', 'p7,c': 'p7', 'p7,d': 'p5',
         'p8,c': 'p7', 'p8,d': 'p3'}

DS = ['p1', 'p2', 'p3', 'p4', 'p5', 'p6', 'p7', 'p8']
acceptedStates = ['p3']
symbols = ['c', 'd']

# ---- some more code here that's currently not important ----

dist = []
for pair in pairs: #pairs is a list of lists with all possible pairs of states
    if (pair[0] in acceptableStates and par[1] not in prihvatljivaStanja) or (pair[0] not in acceptableStates and par[1] in acceptableStates):
        dist.append(pair)


for pair in pairs:
    for symbol in symbols:
        priv1 = functions[par[0] + ',' + symbol]
        priv2 = functions[par[1] + ',' + symbol]
        if (priv1 in acceptableStates and priv2 not in acceptableStates) or (priv1 not in acceptableStates and priv2 in acceptableStates):
            dist.append(pair)

for i in pairs:
    if i not in dist:
        print(i)

基本上我想做的是在最后打印出所有无法区分的状态。正确的结果是（对于我正在使用的例子）是：

dist = [['p1', 'p5'], ['p2', p8'], ['p4', 'p6']]

我得到的结果是：

dist = [['p1', 'p5'] #correct
       ['p1', 'p7']
       ['p2', 'p8'] #correct
       ['p4', 'p6'] #correct
       ['p5', 'p7']]

如您所见，所有当前的都在其中，但它有一些不应该在此处的额外内容。在浏览代码时，我可以看到为什么会发生这种情况，但我不确定如何解决它。有任何想法吗？

Answer 1

首先我将输入 DFA 组织成更易于管理的形式：

dfa = {'p1': {'c': 'p2', 'd': 'p6'},
       'p2': {'c': 'p7', 'd': 'p3'},
       'p3': {'c': 'p1', 'd': 'p3'},
       'p4': {'c': 'p3', 'd': 'p7'},
       'p5': {'c': 'p8', 'd': 'p6'},
       'p6': {'c': 'p3', 'd': 'p7'},
       'p7': {'c': 'p7', 'd': 'p5'},
       'p8': {'c': 'p7', 'd': 'p3'}}

final = {'p3'}

这是我实现该算法的尝试。在比较对时，我运行遇到了顺序问题，所以我将所有内容都转换为 frozenset，而不是元组或列表。

from itertools import combinations

pairs = set(map(frozenset, combinations(dfa, 2)))
dist = set()

for pair in pairs:
    p, q = pair
    if (p in final and q not in final) or (p not in final and q in final):
        dist.add(pair)

repeat = True
while repeat:
    repeat = False
    for pair in pairs:
        print(dist)
        if pair in dist:
            continue
        p, q = pair
        for a in dfa[p]:
            dpair = frozenset((dfa[p].get(a), dfa[q].get(a)))
            if dpair in dist:
                dist.add(pair)
                repeat = True
                break

print(pairs - dist)
# {frozenset({'p1', 'p5'}), frozenset({'p8', 'p2'}), frozenset({'p6', 'p4'})}

python 中的 DFA 最小化器

DFA minimizer in python

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