形式语言与自动机理论

第1章 绪论

1.1 集合的基础知识

1.1.1 集合及其表示

1.1.2 集合之间的关系

1.1.3 集合的运算

1.2 关系

1.2.1 二元关系

1.2.2 等价关系与等价类

1.2.3 关系的合成

1.2.4 递归定义与归纳证明

1.2.5 关系的闭包

1.3 图19

1.3.1 无向图

1.3.2 有向图

1.3.3 树

1.4 语言

1.4.1 什么是语言

1.4.2 形式语言与自动机理论的产生与作用

1.4.3 基本概念

1.5 小结

习题

第2章 文法

2.1 启示

2.2 形式定义

2.3 文法的构造

2.4 文法的乔姆斯基体系

2.5 空语句

2.6 小结

习题

第3章 有穷状态自动机

3.1 语言的识别

3.2 有穷状态自动机

3.3 不确定的有穷状态自动机

3.3.1 作为对DFA的修改

3.3.2 NFA的形式定义

3.3.3 NFA与DFA等价

3.4 带空移动的有穷状态自动机

3.5 FA是正则语言的识别器

3.5.1 FA与右线性文法

3.5.2 FA与左线性文法

3.6 FA的一些变形

3.6.1 双向有穷状态自动机

3.6.2 带输出的FA

3.7 小结

习题

第4章 正则表达式

4.1 启示

4.2 正则表达式的形式定义

4.3 正则表达式与FA等价

4.3.1 正则表达式到FA的等价变换

4.3.2 正则语言可以用正则表达式表示

4.4 正则语言等价模型的总结

4.5 小结

习题

第5章 正则语言的性质

5.1 正则语言的泵引理

……

第6章 上下文无关语言

第7章 下推自动机

第8章 上下文无关语言的性质

第9章 图灵机

第10章 上下文有关语言

附录A 教学设计

附录B 缩写符号

词汇索引

参考文献

形式语言与自动机理论是计算机科学与技术专业的一门重要课程。本书是作者结合其近30年来在大学讲授该门课程的经验和体会，选择和组织有关内容撰写而成。基于计算机问题求解的需要讨论正则语言、上下文无关语言的文法、识别模型及其性质、图灵机的基本知识。其内容特点是抽象和形式化，既有严格的理论证明，又具有很强的构造性。叙述中特别注意引导读者分析与解决问题，以培养学生的形式化描述和抽象思维能力，使学生了解和初步掌握“问题、形式化、自动化（计算机化）”的解题思路。为了便于学生对内容的掌握，附录A还给出了建议的教学设计。本书配套出版有《形式语言与自动机理论教学参考书（第3版）》，归纳各章知识点，解读主要内容，解析典型习题。本书适合作为计算机学科研究生和高年级本科生的教材，也可供相关专业的学生、教师和科研人员参考。

本书集作者30余年相应课程的教学经验和20余年对专业教育的研究体会编著而成。自第1版在2003年出版以来，受到读者的厚爱，成为是国内主创的、发行量大、优秀的形式语言与自动机理论教材。第1版获北京市教学成果一等奖、北京市精品教材，第2版获国家2008年度普通高等教育精品教材、北京市精品教材，第3版被评为“十二五”普通高等教育本科国家规划教材。
·通过模型建立、等价变换、性质分析，使读者逐渐熟悉模型计算。层次分明，循序渐进，符合认知规律，突出设计形态，很好地体现了本专业理工兼有的特征和学科“抽象第1”的基本教育原理。
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·配有大量难度适当、前后呼应、富有启发性、努力结合专业、宏观和微观兼有的习题。附教学设计、缩写符号、词汇索引等，便于学习。
教学资源：
·《形式语言与自动机理论教学参考书(第3版)》（ISBN 9787302317814）：本书根据作者作为《形式语言与自动机理论》一书的配套读物，按照原书的结构编写而成。重点讨论有关内容的讲解和学习的要点、问题分析、求解思路和方法、注意事项、典型习题的解析等。按照小节给出知识点和主要内容解读。为读者学习和掌握原书中的知识点和问题求解方法、体会问题求解的核心思想提供帮助，对教师和学生来说，阅读这些内容都是有意义的。
·主教材的PPT电子课件：可在清华大学出版社网站下载。
本书是学习“形式语言与自动机理论”课程的优秀的经典教材，配套教学资源丰富。本书的PPT电子课件、配套的源代码，可在清华大学出版社官网http://www.tup.com.cn下载。