MINT üben

Automaten und formale Sprachen

Zustandsfolgen, Kellerinhalte, Ableitungen: zehn Handgriffe zum ganzen Kapitel, die in jeder Klausur sichere Punkte bringen.

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Aufgabenblock — AFB I

Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Graphen und Tabellen lesen, Keller verfolgen, Regeln anwenden. Bei jeder Aufgabe gibt es eine Erinnerung und die Lösung zum Aufklappen.

A1
Übergänge zählen
AFB I

Ein vollständiger DEA hat die Zustände z0, z1, z2 und den Fehlerzustand zF sowie das Eingabealphabet \(\Sigma=\{a,\,b,\,c,\,d\}\). Berechnen Sie, wie viele Übergänge (Pfeile einschließlich Schleifen) sein Zustandsgraph hat.

Übergänge
Vollständig: Aus jedem Zustand führt für jedes Zeichen genau ein Pfeil: \(|Z|\cdot|\Sigma|\).
Lösung anzeigen

\(|Z|\cdot|\Sigma| = 4\cdot 4\) = 16 Übergänge

Die vier Schleifen an zF zählen mit.

A2
Zustandsfolge ablesen
AFB I

Der DEA zählt die Einsen eines Binärworts:

z0 z1 z2 0 0 0 1 1 1

Entnehmen Sie dem Graphen, in welchem Zustand der DEA nach 1101011 steht.

Zustandsfolge: Beim Start beginnen, je Zeichen genau einem Pfeil folgen. Eine 0 ändert hier nie etwas.
Lösung anzeigen

z0 → z1 → z2 → z2 → z0 → z0 → z1 → z2

Das Wort enthält fünf Einsen; 5 : 3 hat den Rest 2. Es wird abgelehnt, denn nur z0 ist Endzustand.

A3
Ausgabe eines Mealy-Automaten
AFB I

Ein Mealy-Automat mit \(\Sigma=\{a,b\}\) und \(\Omega=\{0,1\}\) ist durch die Tabelle gegeben (Folgezustand / Ausgabe):

Zustandab
z0z1 / 0z0 / ε
z1z0 / 1z1 / ε

Geben Sie das Ausgabewort zur Eingabe abaab an (ohne Leerzeichen).

Mealy: Bei jedem Übergang wird die Ausgabe hinter dem Schrägstrich notiert; ε heißt „nichts ausgeben“.
Lösung anzeigen

z0 –a/0→ z1 –b/ε→ z1 –a/1→ z0 –a/0→ z1 –b/ε→ z1 → 010

Die beiden b geben nichts aus.