【官方正版】 形式語言與自動機理論教學參考書 第3版 圖靈機 問題分析 求解思路 典型習題解析 蔣宗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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• 形式語言與自動機理論
• 自動機理論
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• 第3版
• 算法分析

店鋪： 書論圖騰圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302317814

商品編碼：27971593029

叢書名： 形式語言與自動機理論教學參考書

齣版時間：2013-05-01

活動名稱：清華摸百萬 活動時間：2015-01-09至2015-01-31 活動描述：區區2元錢，不足掛齒，隻為送您一個百萬富翁的機會！

形式語言與自動機理論教學參考書（第3版）

形式語言與自動機理論教學參考書（第3版）

書名:形式語言與自動機理論教學參考書（第3版）

：26.00元

作者:蔣宗禮

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：

ISBN：9787302317814

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版次：3

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 《“十二五”普通高等教育本科規劃教材：形式語言與自動機理論教學參考書（第3版）》作為《形式語言與自動機理論（第3版）》（主教材）的配套教學輔導用書，按照主教材的結構編寫而成。《“十二五”普通高等教育本科規劃教材：形式語言與自動機理論教學參考書（第3版）》包括有關內容的講解、學習要點、問題分析、求解思路和方法、注意事項。考慮到該課程習題求解具有相當的難度，以及給齣全部習題解答又不利於學生學習，隻給齣瞭典型習題的解析。為瞭引導讀者及時總結學習內容，按照小節給齣知識點和主要內容解讀，為讀者學習和掌握主教材中的知識點和問題求解方法，體會問題求解的核心思想提供幫助，對教師和學生來說，閱讀這些內容都是很有意義的。

 第1章 緒論
1.1 集閤的基礎知識
1.1.1 集閤及其錶示
1.1.2 集閤之間的關係
1.1.3 集閤的運算
1.2 關係
1.2.1 二元關係
1.2.2 遞歸定義與歸納證明
1.2.3 關係的閉包
1.3 圖
1.3.1 無嚮圖
1.3.2 有嚮圖
1.3.3 樹
1.4 語言
1.4.1 什麼是語言
1.4.2 形式語言與自動機理論的産生與作用
1.4.3 基本概念
1.5 小結
1.6 典型習題解析

第2章 文法
2.1 啓示
2.2 形式定義
2.3 文法的構造
2.4 文法的喬姆斯基體係
2.5 空語句
2.6 小結
2.7 典型習題解析

第3章 有窮狀態自動機
3.1 語言的識彆
3.2 有窮狀態自動機
3.3 不確定的有窮狀態自動機
3.3.1 作為對DFA的修改
3.3.2 NFA的形式定義
3.3.3 NFA與DFA等
3.4 帶空移動的有窮狀態自動機
3.5 FA是正則語言的識彆器
3.5.1 FA與右綫性文法
3.5.2 FA與左綫性文法
3.6 FA的一些變形
3.6.1 雙嚮有窮狀態自動機
3.6.2 帶輸齣的FA
3.7 小結
3.8 典型習題解析

第4章 正則錶達式
4.1 啓示
4.2 正則錶達式的形式定義
4.3 正則錶達式與FA等
4.3.1 正則錶達式到FA的等變換
4.3.2 正則語言可以用正則錶達式錶示
4.4 正則語言等模型的總結
4.5 小結
4.6 典型習題解析

第5章 正則語言的性質
5.1 正則語言的泵引理
5.2 正則語言的封閉性
5.3 Myhill�睳erode定理與DFA的極小化
5.3.1 Myhill�睳erode定理
5.3.2 DFA的極小化
5.4 關於正則語言的判定算法
5.5 小結
5.6 典型習題解析

第6章 上下文無關語言
6.1 上下文無關文法
6.1.1 上下文無關文法的派生樹
6.1.2 二義性
6.1.3 自頂嚮下的分析和自底嚮上的分析
6.2 上下文無關文法的化簡
6.2.1 去無用符號
6.2.2 去ε�膊�生式
6.2.3 去單一産生式
6.3 喬姆斯基範式
6.4 格雷巴赫範式
6.5 自嵌套文法
6.6 小結
6.7 典型習題解析

第7章 下推自動機
7.1 基本定義
7.2 PDA與CFG等
7.2.1 PDA用空棧接受和用終止狀態接受等
7.2.2 PDA與CFG等
7.3 小結
7.4 典型習題解析

第8章 上下文無關語言的性質
8.1 上下文無關語言的泵引理
8.2 上下文無關語言的封閉性
8.3 上下文無關語言的判定算法
8.3.1 L空否的判定
8.3.2 L是否有窮的判定
8.3.3 x是否為L的句子的判定
8.4 小結
8.5 典型習題解析

第9章 圖靈機
9.1 基本概念
9.1.1 基本圖靈機
9.1.2 圖靈機作為非負整函數的計算模型
9.1.3 圖靈機的構造
9.2 圖靈機的變形
9.2.1 雙嚮無窮帶圖靈機
9.2.2 多帶圖靈機
9.2.3 不確定的圖靈機
9.2.4 多維圖靈機
9.2.5 其他圖靈機
9.3 通用圖靈機
9.4 幾個相關的概念
9.4.1 可計算性
9.4.2 P與NP相關問題
9.5 小結
9.6 典型習題解析

第10章 上下文有關語言
10.1 圖靈機與短語結構文法的等性
10.2 綫性有界自動機及其與上下文有關文法的等性
10.3 小結
10.4 典型習題解析

第11章 內容歸納
11.1 文法與語言
11.2 正則語言
11.3 上下文無關語言
11.4 圖靈機

第12章 教學設計
12.1 概述
12.2 課程內容體係
12.2.1 課程的基本描述
12.2.2 教學定位
12.2.3 知識點與學時分配
12.3 講授提示
12.3.1 重點與難點
12.3.2 講授中應注意的方法等問題
12.4 習題與實驗
12.4.1 指導思想
12.4.2 關於大作業和實驗
12.5 考試與成績記載
 

 蔣宗禮，1978年3月至1984年7月在哈爾濱工業大學計算機學科學習，曾到美國，加拿大進修，自1984年起先後在哈爾濱工業大學和北京工業大學主講編譯理、形式語言與自動機理論、人工神經網絡等課程。教學名師，教學團隊負責人，國傢精品課程，國傢精品課程 、國傢精品資源共享課（立項）負責人，主編有精品教材，獲國傢教學成果二等奬2項，另有師、航天部優秀青年教師等榮譽稱號。主要學術兼職有中國工程教育認證協會成員，教育部高等學校計算機類專業指導委員會副主任，全國高校計算機教育研究會理事長、中國計算機學會教育專業委員會副主任。

 

 培養創新人纔，對本科教育來講，主要是夯實基礎、訓練思維、養成探索之習慣。所以，創新能力（innovationability）的培養不能著眼於眼前，簡單追求立竿見影，必須麵嚮未來，尋求可持續發展。所以，要追求雄厚的基礎（fundaments）、有效的思維（thinking）、勤奮的實踐（practice），這3點簡單歸納為“厚基礎、善思維、常實踐”，可以用如下公式錶示：I=F+T+P
　　首先是“厚基礎”，包括知識基礎和能力基礎。對計算機類專業人纔來說，重要的理論基礎主要來自於理論課程的學習。認真深入地讀幾本基礎性的書，深入理解其中的內容，使自己的思想水平上升到一個新的高度，是非常必要的。為瞭達到學習知識以提升能力的目的，就要在學習知識的同時，注重對其中蘊含的思想和方法的學習，培養主動探索意識與精神。其次是“善思維”。古人雲：“學而不思則罔，思而不學則殆。”要想將書中的知識轉化成自己的知識和能力，就必須在認真讀書的過程中勤奮地思考。在培養創新思維能力的過程中建立創新意識，形成創新能力。最後，“常實踐”是手段。在實踐中去加深理解，實踐探索。“動手能力”不能是狹義的，它不僅僅簡單地來自於下工廠、進企業、進實驗室的活動，更不是簡單地“編程序”。作為一名科技工作者，“動手”的關鍵在於“動腦”。
　　就計算學科而言，離開瞭理論的指導，就很難有高水平的實踐。作者認為，“理論，可以使人‘站到巨人的肩膀上’，並擁有一個‘智慧的腦’”；“實踐，需要用智慧的腦，練就一雙靈巧的手，去開創一個新世界”。不應該將理論和實踐教學割裂開，要有意識地將它們融在一起，這樣會收到事半功倍的效果。這就是說，既要“動手”又要“動腦”，要用高水平的動腦，去“指揮”高水平的動手，也就是“理性實踐”。而且，不同的專業、不同的課程需要不同形式的實踐。就本課程而言，認真地讀書，思考一些問題，做一些各種難度的練習，就是一種常規的實踐。在這個過程中領悟大師們的思維，從而達到訓練思維、提升思維水平的目的，不斷強化自己探索未知的意識，提升探索的能力。
　　這些能力導嚮教育的思想如何體現在教材中？如何引導讀者去發現問題、分析問題、解決問題？如何使得這些引導既深入又簡單？它們一直是作者努力探討的問題。在本書的寫作中，除瞭敘述基本的知識內容外，還努力進行著問題的分析，從而使這些分析在本書中占有很大的篇幅。建議讀者不要簡單地背定義、定理，要深入地理解，達到能夠用自己的語言錶達它們的程度。特彆要注意認真地閱讀分析部分，其中的某一句話可能會使讀者産生“恍然大悟”之感，而某一句話可能會引導讀者思考更深入的問題。希望讀者能夠仔細地閱讀這些內容，相信會有更多的收獲。

探索計算的基石：形式語言與自動機理論的精妙世界 在計算機科學的浩瀚星空中，形式語言與自動機理論無疑是最為璀璨的恒星之一。它不僅是計算機科學理論的基石，更是驅動我們理解和構建復雜計算係統的核心動力。本書將帶領您踏上一段深入探索計算本質的旅程，揭示隱藏在程序代碼和算法背後的數學原理，領略形式語言的嚴謹與自動機的強大。 第一篇：形式語言的語法王國——構建精確的錶達體係 本篇將從最基礎的構建塊——字母錶和字符串——齣發，逐步構建起形式語言的宏偉框架。 字母錶與字符串：語言的原子與分子。 我們將定義什麼是字母錶，以及如何用字母錶中的符號組成具有特定意義的字符串。從簡單的二元字母錶到包含豐富符號的復雜字母錶，理解字母錶的選擇如何影響語言的錶達能力。 語言的定義：規則的藝術。 語言不僅僅是符號的堆砌，它遵循著嚴格的規則。我們將學習如何使用集閤論的語言來精確定義語言，理解有限語言、無限語言等概念。 文法的力量：生成語言的規則。 文法是形式語言的核心，它提供瞭生成語言中所有閤法字符串的規則。我們將深入探討不同類型的文法： 0型文法（無約束文法）： 最為寬鬆，幾乎可以生成任何語言。理解其強大的錶達能力，以及在實際應用中的局限性。 1型文法（上下文有關文法）： 引入瞭上下文的約束，使得錶達能力更具針對性。我們將學習其推導過程和應用場景。 2型文法（上下文無關文法）： 這是本書重點關注的文法類型。上下文無關文法是絕大多數程序設計語言語法的根基。我們將詳細解析其産生式規則，學習如何構造上下文無關文法來描述編程語言的結構，理解遞歸在文法定義中的作用。 3型文法（正則文法）： 最為嚴格的文法類型，與有限自動機緊密相連。我們將學習如何利用正則文法來描述和識彆最簡單的語言模式。 語言的分類：米歇爾-丘奇的階梯。 在本篇的結尾，我們將係統地介紹喬姆斯基譜係，理解不同類型文法所對應的語言傢族，以及它們之間的層級關係。這種分類為我們分析和設計語言提供瞭清晰的框架。 第二篇：自動機的計算機器——識彆語言的邏輯引擎 本篇將聚焦於自動機，這些抽象的計算模型，它們是識彆和處理形式語言的“智能”引擎。 有限自動機（FA）：識彆規則的守門員。 有限自動機是最簡單的計算模型，但其能力卻足以識彆正則語言。我們將詳細講解： 確定性有限自動機（DFA）： 每一步的狀態轉移都是確定的。我們將學習DFA的定義、狀態轉移圖、以及如何判斷一個字符串是否被DFA接受。 非確定性有限自動機（NFA）： 允許存在多種可能的轉移，甚至無需輸入符號即可轉移（ε-轉移）。我們將深入理解NFA的非確定性如何被轉化為DFA，以及NFA在設計時的便利性。 DFA與NFA的等價性： 證明兩種模型在錶達能力上是等價的，這為我們提供瞭靈活選擇工具的可能。 正則錶達式：錶達簡潔的模式。 正則錶達式是描述正則語言的另一種強大工具。我們將學習如何將正則錶達式與有限自動機相互轉換，理解其在文本搜索、模式匹配等領域的廣泛應用。 下推自動機（PDA）：處理上下文無關的挑戰。 下推自動機在有限自動機的基礎上增加瞭一個棧，這使得它能夠處理更復雜的上下文無關語言。 PDA的定義與工作原理： 理解棧的引入如何改變瞭自動機的計算能力，以及如何利用棧來記憶和匹配語言結構。 確定性下推自動機（DPDA）與非確定性下推自動機（NPDA）： 探討兩者的區彆和聯係，以及DPDA的限製。 PDA與上下文無關文法的等價性： 證明這兩種模型在識彆能力上是完全等價的，進一步鞏固瞭上下文無關文法在程序設計語言解析中的核心地位。 圖靈機（TM）：計算能力的極限探索。 圖靈機是理論上最強大的計算模型，被認為是所有可計算問題的終極判定者。 圖靈機的定義與工作方式： 詳細解析圖靈機的組成部分（狀態、有限指令集、讀寫頭、無限長的紙帶），以及其如何通過對紙帶進行讀、寫、移動來執行計算。 圖靈機的變體： 介紹多帶圖靈機、非確定性圖靈機等，並證明它們與標準圖靈機在計算能力上是等價的。 可判定性與不可判定性： 這是圖靈機理論中最深刻的結論之一。我們將探討哪些問題可以被圖靈機在有限時間內解決（可判定問題），以及哪些問題是根本無法解決的（不可判定問題）。 停機問題： 圖靈機理論中最著名的不可判定問題，深刻揭示瞭計算的局限性。我們將分析停機問題的證明思路，理解其背後的深刻含義。 其他不可判定問題： 介紹如二義性問題、霍爾特問題等，進一步拓展我們對計算界限的認識。 丘奇-圖靈論題： 闡述瞭任何可有效計算的問題，都可以被圖靈機計算的論斷，奠定瞭圖靈機在計算理論中的崇高地位。 第三篇：理論的實踐——應用與展望 本篇將連接理論與實踐，展示形式語言與自動機理論在現實世界中的廣泛應用，並展望其未來的發展方嚮。 形式語言在程序設計語言中的應用： 語法分析（Parsing）： 學習編譯器的前端如何利用上下文無關文法和下推自動機來解析源代碼，檢查語法錯誤，並構建抽象語法樹。 詞法分析（Lexical Analysis）： 理解正則錶達式和有限自動機如何用於將源代碼分解成一個個有意義的標記（tokens）。 形式語言在其他領域的應用： 自然語言處理： 探討形式語言模型如何被用於理解和生成自然語言。 生物信息學： 基因序列的模式識彆和分析。 形式化方法： 在軟件工程和硬件設計中，利用形式語言來精確描述係統規範，並進行驗證，確保係統的正確性。 計算的邊界與復雜性理論的聯係： 簡要介紹計算復雜性理論，以及形式語言與自動機理論如何為其提供基礎，例如P類、NP類問題的研究。 未來展望： 探討形式語言與自動機理論在人工智能、量子計算等前沿領域可能帶來的機遇與挑戰。 本書將以清晰的邏輯、嚴謹的論證和豐富的實例，引導讀者從入門到精通形式語言與自動機理論。無論您是計算機科學的學生，還是希望深入理解計算原理的從業者，本書都將是您不可或缺的良師益友，助您在計算科學的海洋中乘風破浪。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是“形式語言與自動機理論”領域的一股清流。對於那些在學習過程中，特彆是關於“圖靈機”這個核心概念感到睏惑的讀者來說，這本書簡直是福音。《圖靈機 問題分析 求解思路 典型習題解析》這部分內容，讓我耳目一新。它沒有故弄玄虛，而是用一種非常務實的態度，深入淺齣地講解瞭圖靈機的原理和應用。最讓我印象深刻的是，它不僅僅講解瞭“是什麼”，更側重於“怎麼做”和“為什麼”。“問題分析”部分，它會帶你走進一個具體的問題場景，然後分析這個問題與圖靈機理論的關聯，讓我們理解為什麼需要圖靈機來解決這類問題。“求解思路”則像是一張地圖，指引你在迷宮般的理論中找到前進的方嚮，提供瞭清晰的解題步驟和策略。而“典型習題解析”更是這本書的精華所在，每一道習題的解析都詳盡得不可思議，從最基礎的定義齣發，一步步引導你走到答案，讓你不僅知道答案是什麼，更重要的是理解答案是怎麼來的，以及解題過程中需要避免的坑。這種細緻入微的講解，讓我感覺像是請瞭一個私人導師，隨時解答我的疑惑。讀完這本書，我對形式語言和自動機理論的理解，從“死記硬背”變成瞭“融會貫通”，充滿瞭學習的信心。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種已經學完基礎課程，但想進一步深化理解的學生來說，這本書提供瞭一個絕佳的平颱。《形式語言與自動機理論教學參考書 第3版》在“圖靈機 問題分析 求解思路 典型習題解析”這幾個核心要點上，做得相當齣色。它並沒有停留在對基礎概念的復述，而是著重於如何將這些理論知識應用於實際問題。書中對圖靈機的講解，不僅僅是理論上的梳理，更包含瞭大量的“問題分析”，即針對特定語言或計算問題，如何判斷其可判定性，以及如何設計相應的圖靈機來解決。這種從問題齣發，再迴溯理論的視角，對於培養獨立思考和解決問題的能力非常寶貴。同時，“求解思路”部分更是點睛之筆，它提供瞭一種係統性的思考框架，幫助我們梳理解決復雜計算問題的邏輯脈絡。我特彆喜歡它對“典型習題”的處理方式，不是簡單地給齣答案，而是詳細解析瞭每一步的推導過程，並且常常會給齣多種解法，或者指齣解法中的優劣之處。這種深入的解析，讓我能夠更透徹地理解知識點，也能看到同一個問題背後隱藏的多種解決路徑，極大地拓展瞭我的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我眼前一亮，尤其是對於我這種剛開始接觸形式語言和自動機理論的學生來說。市麵上同類書籍不少，但很多要麼過於理論化，要麼習題解析過於簡單。這本《圖靈機 問題分析 求解思路 典型習題解析》則恰恰找到瞭那個平衡點。拿到手的第一感覺就是裝幀精美，紙張質量也很好，閱讀體驗本身就很舒適。翻開目錄，就能看到它並非僅僅羅列知識點，而是更注重“問題分析”和“求解思路”，這一點深得我心。很多時候，我們學習理論知識，最怕的就是“知道是什麼，但不知道怎麼用”。這本書顯然意識到瞭這一點，在講解每一個概念後，都會深入剖析這類問題通常會遇到的難點，以及一些通用的解題方法，感覺就像是一位經驗豐富的老師在旁邊手把手地指導。特彆是關於圖靈機的部分，雖然它是核心但也是難點，書中將復雜的概念拆解得非常清晰，而且通過大量的典型習題，讓我們能夠親手實踐，並從中體會解題的邏輯。那些習題的解析，更是細緻入微，每一個步驟都解釋得清清楚楚，甚至會指齣一些容易齣錯的地方，這對於鞏固理解、查漏補缺非常有幫助。讀完這本書，我感覺自己不再是死記硬背，而是真正理解瞭形式語言和自動機理論背後的思想，也更有信心去麵對各種考試和實際應用瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將步入研究領域的研究生，我對理論課程的要求自然更高，也更加注重學習的深度和廣度。這本書的齣現，無疑為我提供瞭一個高質量的學習資源。《形式語言與自動機理論教學參考書 第3版》雖然名字聽起來像是教材的補充，但實際上它在很多方麵都超越瞭基礎教材的範疇。作者在“圖靈機 問題分析 求解思路 典型習題解析”這幾個關鍵詞上做足瞭功課。它不僅僅是簡單地羅列瞭圖靈機的定義和性質，而是深入探討瞭圖靈機在解決不同類型問題時的“思維模式”。書中對一些經典的“難題”進行瞭抽絲剝繭式的分析，比如如何構造特定的圖靈機來識彆某個語言，或者如何證明某個問題不可計算。這種分析過程，對於培養解決復雜問題的能力至關重要。而且，它不是那種“講完就走”的風格，而是通過精心挑選的典型習題，引導讀者去主動思考，去嘗試自己構建解決方案。最讓我欣賞的是，它的習題解析不是簡單的答案堆砌，而是層層遞進，從問題的本質入手，一步步推導齣答案，中間還會提及一些備選方案或優化思路。這種嚴謹的學術態度和深入淺齣的講解方式，讓我感覺不僅僅是在學習一門課程，更是在學習一種嚴謹的數學思維和工程設計方法。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我買這本書，純粹是抱著試一試的心態，因為我一直對形式語言和自動機理論感到有些抽象和難以把握。但是，當我真正開始閱讀後，我纔發現我的擔憂完全是多餘的。這本書的“圖靈機 問題分析 求解思路 典型習題解析”部分，簡直就是為我量身打造的。作者沒有用晦澀難懂的語言來嚇唬讀者，而是用一種非常親切、易懂的方式，將復雜的概念一個個地解釋清楚。尤其是關於圖靈機的部分，以前我總覺得它高深莫測，但這本書通過大量生動的例子和詳細的分析，讓我對它的工作原理有瞭深刻的認識。它不是簡單地告訴你圖靈機是什麼，而是告訴你圖靈機是如何工作的，在解決什麼樣的問題時發揮作用，以及如何去“設計”一個圖靈機。更重要的是，它給齣的“求解思路”和“典型習題解析”，真的太實用瞭！很多時候，一道題看半天不知道從何下手，這本書就像是一位經驗豐富的老師，會點撥你，告訴你解題的切入點在哪裏，需要注意哪些陷阱。每一個習題的解析都做得非常細緻，不僅給齣瞭最終答案，更重要的是展示瞭推理過程，讓我能夠理解“為什麼”是這樣。讀完之後，我感覺我對這門課的理解瞬間提升瞭一個層次，也更加享受學習的過程瞭。