いいえ、あなたの仮定は正しくありません!
言語L = { x = y + z | where x, y, z are binary integers and x is the sum of y and z}
は文脈自由言語(CFL) ではありません。
説明しようと思います。
まず、次のs
言語の文字列の例を検討してL
ください。
110 = 100 + 10
1110 = 1100 + 10
:
111000 = 110000 + 1000
私の説明では、LHSがX
問題であり、RHSは Y + Z
です。
CFLの補題のポンピングとは何ですか?
言語Lが文脈自由である場合、|s|を持つL内の任意の文字列sが存在するような整数p≥1が存在します。≥p。(ここで、pは「ポンピング長さ」は次のように書くことができます。
s = uvxyz
with substrings u, v, x, y and z, such that
1. |vxy| ≤ p,
2. |vy| ≥ 1, and
3. uv nxy nz is in L for every natural number n.
この定義| ≥1、および3。uvnxy nzは、すべての自然数nに対してLになります。
注意:ポンプの長さより大きくないs
、の中央部分。(条件1) vxy
p
[解決策]:
条件を満たす 文字列s
を選択しましょうL
|s| ≥ p
私たちの s
は1m0 q = 1 m -1 0 q + 10 q 、ここで q > p , m-1 > p
現在、の全長s
は 2m + 2q -1
それよりも長く、p
もちろん、自然数のいくつかの組み合わせでは、この不等式が可能です(私は長さを含めず、+
説明=
を簡単にします)
現在、私たちs
は言語であり、CFGの反復補題に従って十分に大きいです。
今それを破る:
u vxy z = 1 m 0 q = 1 m-1 0 q + 10 q
言語Lで新しい文字列を見つけてポンピングして生成するようにしてくださいv
。ただし、 (条件1によると) それよりも遠くないように注意してください。y
v
y
p
言語で新しい文字列を生成できるようにする ための選択肢はv
ありません。y
(ステップ1):増加することを選択した場合、LHSの最後がRHSの最初(> p)にあるため、RHS1
とLHSの両方をポンピングできないためです。したがって、言語で新しい文字列を生成することはできません。 =
1
q
1
(ステップ2): m-1(> p)のLHSの最後がRHSの最初に膨張するため、LHSとRHSを一緒0
に増やすことができないことを再度ポンピングしたいとします。 0
0
0
(ステップ3):111...000...
両側の組み合わせをポンピングすることはできません。、これを試してみると、言語Lから文字列が取得されます。
補題の規則の範囲内で他のオプションも試してください。v
との正しい選択は見つかりませんy
。
[答え]
したがって、彼はs
Lに十分な大きさの文字列を持っており、それを使用して言語で新しい文字列を生成することはできません。したがって、CFLの反復補題との矛盾はCFLL
ではありません。