Pumpendes Lemma für einfache endliche reguläre Sprachen


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Wikipedia hat die folgende Definition des Pumplemmas für reguläre Sprachen ...

Sei eine reguläre Sprache. Dann existiert eine ganze Zahl ≥ 1, die nur von abhängt, so dass jede Kette in einer Länge von mindestens ( wird als "Pumplänge" bezeichnet) als = (dh kann in drei geteilt werden) Teilzeichenfolgen), die die folgenden Bedingungen erfüllen:p L w L p p w x y z wLpLwLppwxyzw

  1. | | ≥ 1y
  2. | | ≤pxyp
  3. für alle ≥ 0 ist ∈x y i z LixyizL

Ich sehe nicht ein, wie dies für eine einfache endliche reguläre Sprache befriedigt ist. Wenn ich ein Alphabet von {habe } und regulären Ausdruck dann besteht aus nur das einem Wort , das ist , gefolgt . Ich möchte jetzt sehen, ob meine reguläre Sprache das pumpfähige Lemma befriedigt ...a b L a ba,babLab

Da sich in meinem regulären Ausdruck nichts wiederholt, muss der Wert von leer sein, damit Bedingung 3 für alle erfüllt ist . Aber wenn ja, dann versagt Bedingung 1, die besagt, dass mindestens 1 lang sein muss!i yyiy

Wenn stattdessen entweder , oder ist, wird Bedingung 1 erfüllt, aber Bedingung 3 nicht erfüllt, da es sich nie wiederholt.a b a byabab

Mir fehlt offensichtlich etwas Geistesblitzendes. Welches ist?

Antworten:


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Sie haben Recht - wir dürfen keine Worte mit einem endlichen "pumpen" . Was Sie vermissen, ist, dass das Lemma sagt, dass es eine Zahl p gibt , aber uns die Zahl nicht mitteilt.Lp

Alle Wörter, die länger als sind, können vom Lemma gepumpt werden. Für eine endliche L , ist es so , dass p größer ist als die Länge des längsten Wortes in ist L . Somit ist das Lemma nur vakuumhaltig und kann nicht auf ein Wort in L angewendet werden , dh, ein Wort in L erfüllt nicht die Bedingung "Länge mindestens p ", wie es das Lemma erfordert.pLpLLLp


Eine Konsequenz: Wenn die Pumplänge p hat und ein Wort w L mit einer Länge von mindestens p existiert , dann ist L unendlich.LpwLpL


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Eine schöne Instanz der leeren Menge, die -Anweisungen erfüllt .
Raphael

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Pumplemma wird normalerweise für unendliche Sprachen verwendet, dh Sprachen, die eine unendliche Anzahl von Wörtern enthalten. Für jede endliche Sprache , da es immer von einem DFA mit endlicher Anzahl von Staat akzeptiert werden kann, L muss regelmäßig sein.LL

Laut Wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Pumping_lemma_for_regular_languages#Formal_statement ) sagt Pumping Lemma: (LΣ)(regular(L)((p1)((wL)((|w|p)((x,y,zΣ)(w=xyz(|y|1|xy|p(i0)(xyizL))))))))

Für jede endliche Sprache sei l m a x die maximale Länge von Wörtern in L und sei p im Pump-Lemma l m a x + 1 . Das Pump Lemma gilt , da es keine Wörter sind L deren Länge l m a x + 1 .LlmaxLplmeinx+1Llmeinx+1


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Eine Möglichkeit, den Kernteil des Pumping-Lemmas zu formalisieren, ist die Verwendung von :Lk={wL|w|k}

Wenn regulär ist, gibt es p N , so dassLpN

(*).wLp. x,y,z

Für alle endlichen und p > max { | w | w L } haben wir offensichtlich, dass L p = ∅ ist . Daher ist (*) für solche p (vakuum) wahr .Lp>max{|w|wL}Lp=p

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