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正则语言混洗运算的状态复杂度

形式语言与自动机理论 2016-07-18 v3

摘要

我们研究了由完全确定性有限自动机表示的正则语言上的混洗运算。我们证明了 f(m,n)=2mn1+2(m1)(n1)(2m11)(2n11)f(m,n)=2^{mn-1} + 2^{(m-1)(n-1)}(2^{m-1}-1)(2^{n-1}-1) 是两个状态复杂度分别为 mmnn 的正则语言之混洗的状态复杂度的上界。我们还给出了关于该界紧性的一些部分结果。我们证明了当 2m52\le m\le 5n2n\ge2,以及当 m=n=6m=n=6 时,存在达到该界的见证语言。此外,我们证明了在接受混洗语言的NFA的子集自动机中,所有 2mn2^{mn} 个状态均可区分,且大小为3的字母表足以实现这一点。由此可知,若所有 f(m,n)f(m,n) 个状态均可达,则该界可以被达到。我们知道若 m,n2m,n \ge 2,则需要大小至少为 mnmn 的字母表。关于可达性问题,从而一般情形下界 f(m,n)f(m,n) 的紧性问题,仍然开放。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.01187,
  title  = {On the State Complexity of the Shuffle of Regular Languages},
  author = {Janusz Brzozowski and Galina Jirásková and Bo Liu and Aayush Rajasekaran and Marek Szykuła},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.01187},
  year   = {2016}
}

备注

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-41114-9_6