首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

设计一个接受语言L= {a^n+1 b^2n c^3n: n>=0}的图灵机

接受语言 L={a^n+1 b^2n c^3n: n>=0} 的图灵机可以设计如下:

首先,我们需要了解语言 L 的定义:L 中的字符串由 a^n+1 b^2n c^3n 组成,其中 n 是非负整数。也就是说,字符串中的 a 的数量是 b 和 c 的数量的两倍和三倍。

接下来,我们设计图灵机的状态转换表:

状态集合 Q:q0, q1, q2, q3, q4, q5, q6, q7, q8 输入字母集 Σ:{a, b, c} 初始状态 q0 终止状态集 F:{q8}

状态转换函数 δ:Q x Σ -> Q x Σ x {L, R} 状态转换表如下:

| 状态 | 输入 | 下一个状态 | 输出 | 移动方向 | |----------|-----------|-----------------|-----------|----------------| | q0 | a | q1 | a | R | | q0 | _ | q8 | _ | | | q1 | a | q1 | a | R | | q1 | b | q2 | _ | R | | q2 | b | q2 | b | R | | q2 | c | q3 | _ | R | | q3 | c | q3 | c | R | | q3 | _ | q4 | _ | L | | q4 | c | q4 | c | L | | q4 | b | q5 | _ | L | | q5 | b | q5 | b | L | | q5 | a | q6 | _ | L | | q6 | a | q6 | a | L | | q6 | _ | q7 | _ | R | | q7 | _ | q0 | _ | R |

根据状态转换表,我们可以根据输入字符串的每个字符,将图灵机从一个状态转移到另一个状态。具体步骤如下:

  1. 初始化图灵机的状态为 q0。
  2. 读入输入字符串的第一个字符。如果字符是 a,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符是 b,则将图灵机的状态转移为 q2,并将当前字符替换为空字符。如果字符是 c,则拒绝该输入字符串。
  3. 继续读入输入字符串的下一个字符。如果字符是 b,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符是 c,则将图灵机的状态转移为 q3,并将当前字符替换为空字符。如果字符是 a,则拒绝该输入字符串。
  4. 继续读入输入字符串的下一个字符。如果字符是 c,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符是空字符,则将图灵机的状态转移为 q4,并将当前字符替换为 c。
  5. 继续读入输入字符串的下一个字符。如果字符是 c,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符是 b,则将图灵机的状态转移为 q5,并将当前字符替换为空字符。如果字符是 a,则拒绝该输入字符串。
  6. 继续读入输入字符串的下一个字符。如果字符是 b,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符是 a,则将图灵机的状态转移为 q6,并将当前字符替换为空字符。如果字符是空字符,则拒绝该输入字符串。
  7. 继续读入输入字符串的下一个字符。如果字符是 a,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符是空字符,则将图灵机的状态转移为 q7。
  8. 继续读入输入字符串的下一个字符。如果字符是空字符,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符是 a,则将图灵机的状态转移为 q0。
  9. 继续读入输入字符串的下一个字符。如果字符是空字符,则保持当前状态不变并继续读入下一个字符。如果字符不是空字符,则拒绝该输入字符串。
  10. 重复步骤 9,直到读入的字符为空字符。
  11. 最终状态如果是 q8,则接受该输入字符串;否则,拒绝该输入字符串。

推荐的腾讯云相关产品和产品介绍链接地址:

  • 云服务器 CVM:https://cloud.tencent.com/product/cvm
  • 云数据库 MySQL:https://cloud.tencent.com/product/cdb_mysql
  • 人工智能平台:https://cloud.tencent.com/product/ai
  • 云存储 COS:https://cloud.tencent.com/product/cos
  • 云原生服务 TKE:https://cloud.tencent.com/product/tke
  • 音视频直播:https://cloud.tencent.com/product/lvb
  • 物联网平台:https://cloud.tencent.com/product/iot
  • 区块链服务:https://cloud.tencent.com/product/baas
页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

IT工程师必看系列:什么是数据中心冗余?

要为您业务选择正确配置,重要是要认识到不同冗余模型能力和风险,包括 NN+1N+X、2N、2N+1 和 3N/2。 N模型 N 等于在 IT 满负荷下为设施供电、备份或冷却所需容量。...当一个系统离线时,额外组件会接管负载。回到前面的示例,如果 N 等于三个 UPS 单元,则 N+1 提供四个。同样,N+2 冗余设计提供了两个额外组件。...该设计还利用了两个独立分配系统。 借助 2N 模型,数据中心运营商可以在不影响正常运营情况下卸下整套组件进行维护。此外,如果发生计划外多个组件故障,额外组件将接管以保持全部容量。...3N/2 模型 三合二或 3N/2 冗余模型是指一种冗余方法,其中额外容量基于系统负载。如果我们考虑 3N/2 方案,三个供电系统将为两台服务器供电,这意味着每个供电系统使用 67% 可用容量。...对于那些不这样做的人,较低级别的冗余是可以接受。它们比其他更复杂冗余设计更便宜、更节能。 总之,冗余模型没有对错之分,因为它取决于一系列因素,例如您业务目标、预算和 IT 环境。

80620
  • 【计算理论】图灵机 ( 接受状态作用 | 格局 | 图灵机语言 | 图灵机设计复杂性 )

    文章目录 一、接受状态作用 二、格局 三、图灵机语言 四、图灵机设计复杂性 一、接受状态作用 ---- 自动机 / 图灵机 与 现实计算 区别是 现实计算中 没有 接受状态 概念 , 自动机 / 图灵机...; 将图灵机 \rm M 所 接受所有字符串 \rm w 都放在一起 , 组成一个 集合 \rm L , 则该集合就是 图灵机 M 语言 ; 使用符号化表示为 : \rm L(M...) = \{ \ w \ | \ M 接受 w 字符串 \ \} 四、图灵机设计复杂性 ---- 图灵机设计一个很复杂工程 , 与设计电路等同 , 需要注意很多微妙地方 ; 图灵给算法提供了一个严格数学定义...\rm M2 , 认识一种特定语言 , 该语言0 组成 , 字符串长度是 \rm 2^n 个 , \rm n = 0, 1, 2, \cdots ; 设计一个图灵机 , 认识一种特定语言..., \rm B= \{ w \# w | w 是 0 和 1 组成字符串\} ; 设计一个图灵机 , 作乘法运算 , 语言为 \rm C= \{ a^i b^j c^k : i \times

    95500

    解惑3:时间频度,算法时间复杂度

    例如,如果一个算法对于任何大小为 n (必须比 n0 大)输入,它至多需要 5n3 + 3n 时间运行完毕,那么它渐近时间复杂度是 O(n3)....total; } 我们可以看见,对于fun1()这个方法,不管n多大,永远需要执行n+1次,也就是说他时间频度是T(n)=n+1, 而对与fun2()来说,不管n多大都只需要执行1次,所以他时间频度...和 3n 随着n 变大,执行曲线无限接近, 10可以忽略 2.忽略低次项 比如T(n)=2n+3n^8,当n趋向无穷大时,可以忽略低次项及其系数2n; 参见下图: 2n^2+3n+10 和 2n^2...参见下图: 随着n值变大,5n^2+7n3n^2 + 2n ,执行曲线重合, 说明 这种情况下, 5和3可以忽略。...举个例子: 长度为n数组查找一个给定元素k public void fun(int[] arr,int k){ for(int i = 0; i < arr.length; i++){

    72420

    如何从最坏、平均、最好情况分析复杂度?

    index=" + index); } private static int search(int[] array, int value) { for (int i = 0;...所以,最坏情况下,使用线性查找时间复杂度为O(n)。 平均情况 在平均情况下,我们要照顾到每一个元素,此时,它时间复杂度如何计算呢?...在上一节,我们已经讲过计算方式了,不过,这里考虑到有元素不存在于数组中,所以,是(n+1)种可能: 1*1/(n+1) + 2*/(n+1) + ... + n*1/(n+1) + (n+1)/(n+1...) = 1/(n+1) * (n+1)(n+2)/2 = (n+2)/2 所以,在平均情况下,忽略掉常数项,使用线性查找时间复杂度也是O(n)。...同样地,低阶项一般也会抹掉,比如2n^2 + 3n + 1,当n趋向于无穷大时候,n^2值是远远大于3n,所以,不需要保留3n。 所以,计算复杂度时通常都会把常数项和低阶项抹掉,只保留高阶项。

    1.1K20

    【真题】暑假备战CSP-JS:NOIP2009普及组初赛(第一轮)试题及参考答案电子版(PDF版、无水印可直接打印)

    图灵机是世界上最早电子计算机。 B. 由于大量使用磁带操作,图灵机运行速度很慢。 C. 图灵机是英国人图灵发明,在二战中为破译德军密码发挥了重要作用。 D. 图灵机只是一个理论上计算模型。...ASCII码就是键盘上所有键唯一编码。 B. 一个ASCII码使用一个字节内存空间就能够存放。 C. 最新扩展ASCII编码方案包含了汉字和其他欧洲语言编码。 D....网上广泛使用 Flash动画都是由HTML编写。 D. HTML也是一种高级程序设计语言。 本题共 1.5 分 第 9 题 关于程序设计语言,下面哪个说法是正确: A....-+*abcd 本题共 1.5 分 第 14 题 一个包含n个分支结点(非叶结点)非空二叉树,它叶结点数目最多为: A. 2n+1 B. 2n-1 C. n-1 D. n+1 本题共 1.5 分 第...A. n B. n+1 C. n-1 D. n(n-1) 第 19 题 全国信息学奥林匹克竞赛官方网站为参与信息学竞赛老师同学们提供相关信息和资源,请问全国信息学奥林匹克竞赛官方网站网址是: A

    31420

    程序员进阶之算法练习(八十六)

    但是知道,1和11差是2 * n,不是质数; 那么这个整数矩阵可以做一些简化,只考虑每行第一个整数: 1 n + 1 2n + 1 3n + 1 4n + 1 ......做一些调整 1 2n + 1 4n + 1 n + 1 3n + 1 ... 这样上下整数差就变成2n2n3n2n,都是n倍数,也即是都是合数。...,那么bi+bj应该小于2n; 对于组合(i,j),我们假设ai<bi,那么ai作为乘法较小值可以满足ai <= sqrt(2n)=633,这样ai枚举范围就缩小很多,这似乎是一个突破口。...那么是不是直接按照数组a大小排序,然后遍历数组a,直到ai <= sqrt(2n)即可? 这样当数组所有元素ai都<= sqrt(2n)时,复杂度依然超标。 所以枚举应该是ai所取值。...]我们同样去枚举j∈[0, n]情况,这样我们就知道了3个未知数,根据a[i]*a[j] = b[i] + b[j],我们可以推出 b[i] = y = a[i] * a[j] - b[j] = x

    14330

    【真题】暑假备战CSP-JS:NOIP2018普及组初赛(第一轮)试题及参考答案电子版(PDF版、无水印可直接打印)

    LAN B. WAN C. MAN D. LNA 本题共 2 分 第 5 题 中国计算机学会于( )年创办全国青少年计算机程序设计竞赛。...冒泡排序 C. 堆排序 D. 直接插入排序 本题共 2 分 第 9 题 给定一个N 个不相同数字数组,在最坏情况下,找出其中最大或最小 数,至少需要 N - 1 次比较操作。...(⌈ ⌉表示向上取整,⌊ ⌋表示向下取整) A. ⌈3N / 2⌉ - 2 B. ⌊3N / 2⌋ - 2 C. 2N - 2 D. 2N - 4 本题共 2 分 第 10 题 下面的故事与( )算法有着异曲同工之妙...A. 2000 B. 4000 C. 6000 D. 8000 本题共 2 分 第 14 题 为了统计一个非负整数二进制形式中 1 个数,代码如下: int CountBit(int x) { int...个位置之后第一个比 P[i] 值更大位置,如果不存在这样位置,则 q[i] = n + 1。

    52140

    【计算理论】可判定性 ( 通用图灵机和停机问题 | 可判定性 与 可计算性 | 语言 与 算法模型 )

    如 停机问题 , 就找不到算法进行判定 ; 停机问题 : 设计一个程序 , 帮助判定 “给定一个程序 , 该程序是否会停机” ; ① 如果知道该程序 不会停机 , 就强制停止该程序 ; ② 如果知道该程序...) : 计算模型是 图灵机 判定机 ; ② 可计算性 ( Turing-recognizable 图灵机接受 ) : 计算模型是 图灵机 ; 可计算性 包含 可判定性 ; 可计算性 与 可判定性...是 不可判定 , 可计算 , 其补集肯定是不可计算 ; 三、语言 与 算法模型 ---- 语言 与 算法模型 : ① 正则语言 ( 自动机 ) : \rm L_r = L(a^*b^*) ,...正则表达式语言结构归纳 | 正则表达式语言示例 | 根据正则表达式构造自动机 ) ② 上下文无关语言 ( 下推自动机 ) : \rm L_{CFL} = \{ a^nb^n : n \geq 0 \...( 语法组成 | 规则 | 语法 | 语法示例 | 约定简写形式 | 语法分析树 ) ③ 可判定语言 ( 判定机 ) : \rm L_{d} = \{ a^nb^nc^n : n \geq 0 \

    1K00

    循序渐进带你学习时间复杂度和空间复杂度。

    下面我们来看一个简单求和函数: def get_sum(n): sum = 0 for i in range(1,n+1): sum += i...这里 n 一般指的是「数据规模大小」,所以前面的等式可以理解为「解决一个规模大小为 n,对应 n+1 步操作步数问题,所需时间为 T(n)」。...再举个例子,比如有一个算法 T(n) = 2n^2+ 2n + 1000,当 n 为 10 或者 20 时候,常数 1000 看起来对 T(n) 起着决定性作用。...最后呢,我们来看看下面的这个例子,借助这段代码来详细说一下我们如何对其时间复杂度进行详细分析: a = 1 b = 2 c = 3 for i in range(n): for j in...上面的代码其实我们要分的话可以分成 4 部分:第 1 部分是 a,bc 这 3 个赋值语句,执行次数也就是 3 次;第二部分是 3n^2,因为是循环结构,里面有 x,y,z 这 3 个赋值语句,每个语句执行了

    36910

    【计算理论】计算理论总结 ( 图灵机设计 ) ★★

    , 就可以得到一个数据结构 , 上述格局可以记作 \rm 00q1B , 该写法表示 与 某个格局 ( 快照 ) 一一对应 ; 在 图灵机中 , 读头指向 1 , 就将状态写在 1 左边...; 二、图灵机设计 ---- 图灵机设计很复杂 , 一般情况下 , 不需要设计图灵机具体指令 , 只需要 使用语言描述图灵机读写头在带子上操作 即可 ; 设计图灵机 , 只需要 将图灵机描述出来...即可 ; 证明问题属于 \rm P , 只需要将问题使用图灵机判定过程描述出来 , 计算出该问题时间复杂度数量级 ; 三、图灵机设计示例 1 ---- 给定语言 : \rm A = \{...0^k1^k : k \geq 0 \} , 设计出该语言对应图灵机 ; \rm M_1 图灵机算法设计如下 : 算法描述是双引号 “” 中内容 , 这是操作意义上图灵机 , 只描述图灵机读头操作..., 没有必要将图灵机指令整体设计出来 ; \rm M_1 = "在长度为 \rm n 字符串 \rm w 上进行如下计算 : ① 扫描整个带子上字符串 , 查看 0 和 1 顺序

    68900

    排序算法第一篇-排序算法介绍

    这种方法虽然是可行,但是有两个问题: ①:要想对设计算法运行性能进行评估,需要实际运行该程序(浪费时间); ②:运行所得时间统计严重依赖于机器硬件、软件等环境因为。...在for循环中,实际需要执行101次(+1原因是因为,在for循环时候,需要做最后一次判断,才能推出。因此n个数计算一共是n+1次操作)。...T(n)=2n^2+3n+10 T(n)=2n^2 T(n)=n^2+5n+20 T(n)=n^2 说明:n^2表示n2次方 我们来看看随着n增加,运行所消耗时间。...如:T(n)=n2+7n+6与T(n)=3n^2+2n+2它们T(n)不同,但时间复杂相同,都为O(n^2)....B是真书(0-9) R是基数(个十百) Shell(希尔) O(nlogn) O(n^s) 1<s<2 不稳定 O(1) s是所选分组 快排 O(nlogn) O(n^2) 不稳定 O(nlogn

    42000

    算法 - 程序灵魂

    算法可以有不同语言描述实现版本(如CC++、Python、Java描述等),对于算法而言,实现语言并不重要,重要是 思想。 算法五大特性 输入: 算法具有0个或多个输入。...有穷性: 算法在有限步骤之后会自动结束而不会无限循环,并且每一个步骤可以在可接受时间内完成。 确定性:算法中每一步都有确定含义,不会出现二义性。...“大O记法”: 对于单调整数函数 f,如果存在一个整数函数 g和实常数 c>0,使得对于充分大 n总有 f(n)<=c*g(n),就说函数 g是 f一个渐近函数(忽略常数),记为 f(n)=O(g...例如,可以认为 3n² 和 100n² 属于同一个量级,如果两个算法处理同样规模实例代价分别为这两个函数,就认为它们效率“差不多”,都为 n² 级。...小试牛刀 如果 a+b+c=1000,且 a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2a2+b2=c2 (a,b,c 为自然数) 设计程序求出所有a、bc可能组合?

    1.1K20
    领券