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我试图证明以下几点:

如果 G 是乔姆斯基范式中的上下文无关文法,那么对于任何字符串 w 属于长度为 n ≥ 1 的 L(G),它恰好需要 2n-1 步来对 w 进行任何推导。

我将如何证明这一点?

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作为提示-因为乔姆斯基范式中的每个产品都具有以下形式

S → AB,对于非终结符 A 和 B,或形式

S → x,对于终端 x,

然后派生一个字符串将按以下方式工作:

  • 创建一个正好有 n 个非终结符的字符串,然后
  • 将每个非终结符展开为单个终结符。

应用第一种形式的产生式会将非终结符的数量从 k 增加到 k + 1,因为您将一个非终结符 (-1) 替换为两个非终结符 (+2) 以获得 +1 个非终结符的净增益。由于您从一个非终结符开始,这意味着您需要执行第一种形式的 n - 1 个产品。然后,您需要 n 多个第二种形式来将非终结符转换为终结符,总共得到 n + (n - 1) = 2n - 1 个产品。

为了证明你确实需要这么多,我建议一个矛盾的证明,并表明你不能用更多或更少来做到这一点。作为提示,请尝试计算每种类型的产生式的数量,并显示如果不是 2n - 1,则字符串太短,或者您仍将保留非终结符。

希望这可以帮助!

于 2013-03-03T19:13:11.510 回答