Полная форма NFA - это конечные автоматы, а DFA - это детерминированные конечные автоматы. Оба эти термина относятся к предмету, называемому теорией автоматов, как следует из их названия. Говоря простым языком, теория автоматов рассказывает нам о том, как работает машина, то есть о том, какие логические шаги она выполняет, чтобы прийти к выводу вычисления, над которым ей было дано оперировать.
Таким образом, в этом предмете оба указанных термина, NFA и DFA, на самом деле являются моделями, которые помогают нам узнать и отобразить функционирование машины. Однако важно отметить, что обе эти модели помогают нам в основном понимать простые модели, поскольку отображение работы сложных процессов и алгоритмов является сложной задачей.
Основная цель этих моделей - показать переход, который процесс претерпевает на каждом этапе. Это означает, что на каждом этапе есть возможность перейти в другое состояние или остаться в текущем состоянии на следующем этапе. Это то, что показывают модели.
NFA против DFA
Разница между NFA и DFA заключается в том, что в NFA есть много путей для перехода в другое состояние из определенного состояния, однако в DFA есть только один путь для перехода из определенного состояния.
Таблица сравнения между NFA и DFA
| Параметры сравнения | NFA | DFA |
| Определение | NFA - это диаграмма перехода, на которой существует несколько способов перехода из одного состояния в другое. | DFA - это диаграмма перехода, на которой есть один способ перейти из одного состояния в другое. |
| Существование | NFA действительно существует. | DFA - это теоретическая концепция. |
| Вывод | NFA независима. | DFA является производным от NFA. |
| Легкость конструкции | NFA легко построить. | DFA относительно сложно построить. |
| Количество следующих состояний | Количество следующих состояний - одно. | Количество следующих состояний может быть равным нулю, единице или более. |
Что такое NFA?
Полная форма NFA - это конечные автоматы. Это концепция теории автоматов. Впервые она была представлена в 1959 году Майклом О. Рабином и Даной Скотт. Основная работа NFA заключается в том, что вводится набор символов, а затем машина анализирует их один за другим. Для каждого символа автомат находится в определенном состоянии. При получении определенного символа он переходит в другое состояние.
Когда символы исчерпаны и больше не осталось других символов, отмечается состояние, в котором находится автомат. Может быть одно или несколько предопределенных конечных состояний. Если фактическое конечное состояние соответствует одному из предопределенных конечных состояний, то мы говорим, что язык совместим с этим автоматом.
В случае недетерминированных конечных автоматов мы должны помнить о нескольких вещах. Важные из них заключаются в том, что в NFA у нас есть несколько способов перехода из одного состояния в другое. Переходы не могут быть однозначно определены их входными символами. Однако возврат с возвратом может быть разрешен или запрещен.
Еще одна очень характерная особенность NFA - наличие пустых переходов. Под пустым переходом мы подразумеваем, что автоматы могут не потреблять символ, но все же переходить из одного состояния в другое из-за существования этого перехода из пустого состояния. Недетерминированные конечные автоматы легче построить и занимают очень мало места. Но, несмотря на множество преимуществ DFA, на выполнение аналогичной операции у NFA уходит больше времени, чем у DFA.
Что такое DFA?
DFA означает детерминированные конечные автоматы. Подобно NFA, это также термин, используемый в теории автоматов, который работает по тому же механизму, что и недетерминированные конечные автоматы. Он принимает строку символов и анализирует их один за другим. Есть предопределенные конечные состояния. Если после завершения синтаксического анализа достигнутое конечное состояние находится в наборе предопределенного конечного состояния, тогда мы говорим, что строка принимается DFA, иначе мы говорим, что он ее не принимает.
Однако самое важное, что нужно знать, это то, что DFA не существует на самом деле, а является только теоретической концепцией. DFA фактически является производным от NFA, и, таким образом, все DFA являются NFA, но все NFA не являются DFA. Наиболее важной характеристикой DFA является то, что существует только один способ перейти из одного состояния в другое и не существует переходов между нулевыми состояниями, и хотя обратное отслеживание может или не может быть разрешено в NFA, оно всегда присутствует в DFA..
Поскольку отсутствует переход между нулевым состоянием и несколько путей состояний, очевидно, что существует переход состояния, соответствующий каждому входному символу. DFA сложнее построить из-за необходимости уникального пути, который также занимает много места. Однако DFA требует гораздо меньше времени для решения проблемы по сравнению с NFA.
Основные различия между NFA и DFA
Вывод
Понимание того, как работают машины, является важной частью понимания того, как создавать технологии будущего и как создавать машины и устройства, которые лучше подходят для конкретной работы. Это также помогает нам узнать, какие оптимизации мы должны внести в программное обеспечение, чтобы оно могло более эффективно работать с уже существующим оборудованием.
Несмотря на то, что DFA - это просто концептуальный термин, его важно понимать, поскольку на его основе мы можем понять многие другие типы NFA, отличные от тех, из которых мы его взяли.
