正規言語と非正規言語の交差と結合


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してみましょう、規則的でL 1L 2の正規、L 2規則的ではありません。ことを示し、L 1LをL1L1L2L2、正規ではないか、反例を与えます。L1L2

私はこれを試してみました:を見。これは定期的です。私はこのために、有限オートマトンを構築することができる:L 1は規則的であり、L 2L 1が規則的であるのでためのすべてのパス(有限量)を削除L 1L 2のパスの有限量からL 1。そのため、この全体に使用できるパスの数には限りがあります。このことはL 2から切り離されていますが、L 1LL1(L2L1)L1L2L1L1L2L1L2L1(L1L2)(通常)およびL2(規則的ではない)が正規ではありませんか?


「そうするためのすべてのパス(有限量)を削除のパスの有限量からL 1」 -ことを意味するものとなっていますか?差のためにオートマトンを構築する通常の方法で使用することであるA B = A ¯ Bおよび補体との交点のためのよく知られた構成を。L1L2L1AB=AB¯
ラファエル

この質問のタイトルを変更することを好みます。それ自体で質問のタイトルは間違った記述です。
nitishch 14

回答:


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L1¯=ΣL1L2

L2=((L1L2)L1)(L1L2)=((L1L2)L1¯)(L1L2)

私たちは知っています:

  • 通常の言語は、結合、交差、補完の下で閉じられます
  • L1¯L1L2 are regular
  • L2 is not regular

Now assume L1L2 is regular: Then ((L1L2)L1¯)(L1L2) is regular (as it is only a union/intersection of regular languages), so L2 would be regular. That is a contradiction, therefore our assumption is false, and L1L2 can not be regular.


I think I got it. But why is the complement of a regular language regular? I don't get that part.
Kevin

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@Kevin This is a well-known lemma, so you should find a proof in any textbook. One proof method is to take a finite automaton and swap the accepting and non-accepting states: you get an automaton that recognizes the complement language.
Gilles 'SO- stop being evil'

And what for non-deterministic finite automata? Suppose we have an automata. A={a,b}, one initial state, two arrows from that state with a to another state. One of those states is accepting and one not. So L(M)={a}. If we now swap the accepting states, it will still accept {a}, so it does not hold that it that accepts the complement language!
Kevin

Gilles' proof works only for deterministic finite automata, which - for regular languages - isn't a restriction. But as he said, this lemma can be found in any textbook.
Mike B.

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@Kevin: Mike means that every regular language has a deterministic automaton to recognize it so you can always use one.
reinierpost

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That is wrong. Consider L1={a,b}, L2={anbn:n0}. L1 is regular, L2 isn't; but L1L2=L1.


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You have failed to satisfy the condition that L1L2 is regular.
Andrej Bauer
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