scheme - Scheme 中的有限状态机

Question

我正在尝试在 Scheme 中完成一个有限状态机。问题是，我不确定如何告诉它应该测试哪些字符。如果我想测试字符串“abc112”，我该怎么做？

代码如下:

#lang racket    
(define (chartest ch)
  (lambda (x) (char=? x ch)))
;; A transition is (list state char!boolean state)
(define fsmtrlst 
  (list
   (list 'start char-alphabetic? 'name)
   (list 'start char-numeric? 'number)
   (list 'start (chartest #\() 'lparen)
   (list 'start (chartest #\)) 'rparen)
   (list 'name char-alphabetic? 'name)
   (list 'name char-numeric? 'name)
   (list 'number char-numeric? 'number)))

(define (find-next-state state ch trl)
  (cond
    [(empty? trl) false]
    [(and (symbol=? state (first (first trl)))
          ((second (first trl)) ch))
     (third (first trl))]
    [else (find-next-state state ch (rest trl))]))

(define fsmfinal '(name number lparen rparen))

(define (run-fsm start trl final input)
  (cond
    [(empty? input)
     (cond
       [(member start final) true]
       [else false])]
    [else
     (local ((define next (find-next-state start (first input) trl)))
       (cond
         [(boolean? next) false]
         [else (run-fsm next trl final (rest input))]))]))

这是我要测试的启动代码:

(fsmtrlst (list 'start (lambda (abc112) (char=? abc112 ))))

编辑:

好的，.. 整体产品还不错，但我的导师对此并不满意，..他希望我制作一个带有转换函数的有限状态机 -> 类似于全局定义的东西，它会说:当处于状态时X comes character Y go to Z ...然后我将测试一个字符列表，看看它是假还是真...所以唯一的区别是代码不应该只使用数字和字母，而是任何角色……有可能吗？谢谢你的回答

编辑 2:现在我有了基本信息:

也就是机器的样子

A ----------> B ----------> C ----------> D ----------> (五) 字母数字数字字母

(define fsmtrlst
 (list
   (list 'A char-alphabetic? 'B)
   (list 'B char-numeric? 'C)
   (list 'C char-numeric? 'D)
   (list 'D char-alphabetic 'E)))

(define fsmfinal '(E))

(define fsmstart 'A)

但是我不确定如何写fsmstart的定义。

感谢您的回答。

这只接受四个字符的序列，即字母、数字、数字、字母，没有其他字符。

编辑 3:我正在使用在线教程和我的导师提供的一本书。我想出了我想制作的 fsm。感谢您的帮助。

出于好奇:

拥有相当具体的 fsm 会有什么不同？

例子:

开始 -----"b"-----> 状态 A -----"a"----> 状态 B -----"c"-----> 最终状态

仅当字符列表为“bac”且没有其他内容时，fsm 才为真。可能吗？

感谢您的反馈。

编辑 4:

好的，我成功地写了，但是我又一次不确定如何输入字符。这是代码:

有 3 种状态，但只有从状态 A 到状态 C 时才为真。

    (define (chartest ch)
    (lambda (x) (char=? x ch)))

    (define fsm-trans
       '((A, "a", B), (A, "b", A), (B, "c", C)))

    (define (find-next-state state ch trl)
      (cond
        [(empty? trl) false] 
        [(and (symbol=? state (first (first trl)))
              ((second (first trl)) ch)) <- And also this line returns an error
         (third (first trl))]
        [else (find-next-state state ch (rest trl))]))


    (define fsm-final '(C))

    (define start-state 'A)

    (define (run-fsm start trl final input)
      (cond
        [(empty? input)
         (cond
           [(member start final) true]
           [else false])]
        [else 
         (local ((define next (find-next-state start (first input) trl)))
           (cond
             [(boolean? next) false]
             [else (run-fsm next trl final (rest input))]))]))


    (run-fsm start-state fsm-trans fsm-final (list '("a", "c")))  <- I know this is the last problem with the code, the definition of the input. How can I tell Scheme what characters I want to test?

谢谢您的回答!!!

Answer 1

我很好奇:我想你没有写这个fsm？这是家庭作业还是你想自学？ FSM 的代码看起来不错(实际上非​​常好)。但是，您的发布行:

(fsmtrlst (list 'start (lambda (abc112) (char=? abc112 ))))

没有意义。原因如下:fsmtrlst 是有限状态机转换列表。它是在第一个大代码块中定义的。它不是要调用的函数。我相信您要调用的函数是 run-fsm。这需要一个开始符号、一个转换列表、一个最终状态列表和一个输入。输入实际上不是字符串，而是列表。因此，您可以使用以下行启动它:

(run-fsm 'start fsmtrlst fsmfinal (string->list "abc112"))

这将使用定义的转换列表 fsmtrlst、定义的最终状态列表和字符串“abc112”的输入就绪形式调用 run-fsm。

顺便说一下，除了'start 之外的所有内容都被定义为最终(接受)状态。但是，并非所有输入都接受输入。例如，不接受用“abc(122”替换“abc122”。

这是你想要的吗？

更新:

您的编辑澄清了一些事情。您对 fsmstart 的定义很好。您确实在 fsmtrlst 中的一个 char-alphabetic? 用法中遗漏了一个问号 (?)。您是否因为不知道如何使用新定义而感到困惑？首先，您应该删除 fsmtrlst 和 fsmfinal 的旧定义。否则，您可能会遇到重复定义错误。根据您的新定义，您要执行的行应如下所示:

(run-fsm fsmstart fsmtrlst fsmfinal (string->list "w00t"))

这将返回#t，因为“w00t”是一个字符后跟两个数字，再后跟一个字符。

我推测您仍然对 scheme 的语法规则有困难，而不仅仅是您的特定程序的逻辑问题。您可能想尝试更简单的练习。

更新 2:您不应该考虑制定一个新问题吗？

您最近的更新破坏了代码。 fsm 的过渡部分之所以有效，是因为过渡被定义为列表:

(from-state test-function to-state)

您已尝试创建转换:

(from-state string-literal to-state)

您可以将 (A, "a", B) 更改为 (A (lambda (x) (string=? x "a") B)。

当您尝试调用您的函数时，您采用了一个需要字符列表的函数，并为它提供了一个字符串列表列表。这些不是一回事。此外，您是否注意到您在列表中放置了逗号，但它们在代码的其他地方不存在？这些错误是我建议您开始学习方案教程的原因。这些是基本方案问题，与您的特定练习无关。我建议您将编辑内容倒回到昨天的内容。

很遗憾，我无法再更新此答案。我想更新我的答案，这样如果有人带着类似的顾虑提出你的问题，他们就会看到完整的答案。但是，您提供了一个移动目标。请考虑停止编辑，并在有问题时提交新问题。