Gyakorló feladatok formális nyelvekből

1. gyakorlat

1. Mely szavakból áll az a nyelv, amelyet az alábbi reguláris kifejezés ír le:
(a+b)*[aa(a+b)*bb+bb(a+b)*aa](a+b)* ?
Adjunk meg ehhez a nyelvhez egy véges automatát!

2. Igaz-e, hogy (a*+b*)(b*+a*)=(a+b)* ?

3. Adjunk reguláris nyelvtant az
(a+b)*(aa+bb)(a+b)*
nyelvhez!

4. Keressünk CF nyelvtant a palindrómák nyelvére $\{a,b\}$ felett (azaz $\{w \mid w = w^{-1}\}$)!

5. Adjunk meg egy CF nyelvtant, amely a helyes zárójelezéseket generálja! (Tehát most $\Sigma = \{\,(\, , \,)\,\}$, és azokat a zárójelekből álló sorozatokat kell előállítani, melyekben a nyitó és csukó zárójelek száma azonos, továbbá semelyik kezdőszelet sem tartalmazhat több csukó zárójelet, mint ahány nyitó van benne.)

6. Nyelvtan kell az $\{a^{2^n}\;\vert\;n\geq 0\}$ nyelvre.

7. Mi a generált nyelv?
$S\ensuremath{\rightarrow} AB \vert CD$, $A\ensuremath{\rightarrow} aAb \vert aEb$, $B\ensuremath{\rightarrow} Bc \vert c$, $C\ensuremath{\rightarrow} Ca \vert a$, $D\ensuremath{\rightarrow} bDc \vert bFc$, $E\ensuremath{\rightarrow} Eb \vert b$, $F\ensuremath{\rightarrow} FC \vert c$

8. Adott az alábbi nyelvtan:

\begin{eqnarray*}S& \ensuremath{\rightarrow} & ABBSccc\;\vert\;ABBccc\\
Bc&\ens...
...uremath{\rightarrow} &AB \\
Ab & \ensuremath{\rightarrow} & ab
\end{eqnarray*}


Adja meg a generált nyelvet!

9. Hogyan megy a nyelvbe tartozást eldöntő algoritmus az anbncn nyelv és az a2b3c3 szó esetén?

10. Lássuk be, hogy a CS nyelvtanokra adott két definíció ekvivalens, azaz ha adott egy nyelvtan, ami nem-csökkentő szabályokból áll, (plusz esetleg az $S\ensuremath{\rightarrow}\epsilon$, de akkor az S nem áll szabály jobb-oldalán) akkor van egy ugyanezt a nyelvet generáló olyan nyelvtan, ami csupa ${\gamma}_1A{\gamma}_2\ensuremath{\rightarrow} {\gamma}_1z{\gamma}_2$ alakú szabályból áll, ahol $z\not=\epsilon$ (plusz esetleg az $S\ensuremath{\rightarrow}\epsilon$, de akkor az S nem áll szabály jobb-oldalán) és megfordítva.