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語法幺半羣

鎖定
語法幺半羣,即在數學中,形式語言 L語法幺半羣 M(L) 是可識別語言 L 的最小的幺半羣
中文名
語法幺半羣
學    科
數學
領    域
數學
例    子
跡幺半羣

語法幺半羣語法商

給定幺半羣M的子集
,可以定義由S中元素的形式左逆或右逆組成的集合。它們叫做,可以定義右商和左商,依賴於串接的是哪一端。S與一個元素
右商是集合
類似的,左商

語法幺半羣語法等價

語法商引發了M上的一個等價關係,叫做(引發自S的)語法關係語法等價語法同餘。右語法等價是等價關係
類似的,左語法關係是
兩端同餘可以定義為

語法幺半羣語法幺半羣

語法商相容於在幺半羣中的串接,有着 [1] 
對於所有
(左商也類似)。所以,語法商是幺半羣態射,幷包括一個商幺半羣
可以證明S的語法幺半羣是可識別S的最小的幺半羣;就是説M(S) 識別S,對於所有識別S的幺半羣NM(S) 是N的子幺半羣的商。S的語法幺半羣也是S的極小自動機的轉移幺半羣。
等價的説,一個語言L是可識別的,當且僅當商的族
是有限的。等價性的證明非常容易。假定字符串x是可被確定有限狀態自動機識別的,帶有最終機器狀態是f。如果y是這個機器可識別的另一個字符串,也終止於同樣的最終狀態f,則明顯的有
。類似的,在
中元素的數目就精確等於這個自動機的最終狀態的數目。假定反過來: 在
中元素的數目是有限的。可以接着構造一個自動機,使得
是狀態的集合,
是最終狀態的集合,單元素集合L是初始狀態,轉移函數給出自
。明顯的這個自動機識別L。所以語言L是可識別的當且僅當集合
是有限的。
給定表示S的一個正則表達式E,很容易計算S的語法幺半羣。

語法幺半羣例子

  • 雙循環幺半羣是戴克語的語法幺半羣。
  • 跡幺半羣是語法幺半羣。
參考資料
  • 1.    Jean-Eric Pin, "Syntactic semigroups", Chapter 10 in "Handbook of Formal Language Theory", Vol. 1, G. Rozenberg and A. Salomaa (eds.), Springer Verlag, (1997) Vol. 1, pp. 679-746