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Herausforderungen bei endlichen Automaten

Want

Automaton ist eine Maschine zur Beantwortung einer bestimmten Frage ohne menschliches Eingreifen, sobald sie eingeschaltet ist, wie zum Beispiel: 1. Ob a + b = c? 2. Enthält eine Zeichenfolge „a“? 3. Bedeutet „Vielleicht könnten wir einen Kaffee trinken“ „Ich bin in dich verknallt“? (Ich glaube nicht, dass der Automat für diese Frage entworfen wurde.) In diesem Spiel werden wir mit dem einfachsten Automatenmodell, dem Finite-State-Automaton, spielen und damit 40 Herausforderungen meistern. Sie stammen aus der Manipulation von Zeichenfolgen, Binärzahlen und dem täglichen Leben. Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie mit Finite State Automaton nicht vertraut sind, denn dieses Spiel enthält ein Tutorial für den schnellen Einstieg. Sie können auch die folgende Einführung lesen und online nach „Finite-State-Automaten“ suchen, um sich damit vertraut zu machen.Finite-State-Automaten Der Finite-State-Automat (FSA) ist der einfachste Automatentyp. Ein endlicher Automat besteht aus mehreren Zuständen und Übergangsregeln. Eine Übergangsregel beschreibt, wann ein Zustand in einen anderen übergeht. Es sieht also aus wie eine U-Bahn-Karte. Die Kunden eines endlichen Zustandsautomaten sind die Zeichenfolgen. Es entscheidet, welche Zeichenfolgen akzeptiert und welche abgelehnt werden. Beispielsweise kann eine FSA gültige E-Mails, Telefonnummern usw. akzeptieren. Schauen wir uns nun das erste Beispiel an: Es hat zwei Zustände: den linken Zustand „1“ und den rechten Zustand „2“. „1“ mit grüner Farbe bedeutet, dass der Automat hier startet. „2“ mit der blauen Farbe bedeutet, dass der Automat die Eingabezeichenfolge nur dann akzeptiert, wenn er hier anhält und alle Zeichen in der Reihenfolge der Zeichenfolge liest. Folglich soll dieser Automat „a“ akzeptieren und jede andere Zeichenfolge ablehnen. Frage: Versuchen Sie, selbst eine FSA zu entwerfen, die „ab“ akzeptiert, und eine FSA, die „a“ oder „b“ (Abk. „a|b“) akzeptiert (das sind zwei Herausforderungen im Spiel). Nichtdeterministisch Das grundlegendste Konzept von FSA (und anderen Automatentypen) heißt nichtdeterministisch. Um dieses Konzept vorzustellen, hier das zweite Beispiel eines Automaten. Es akzeptiert alle Zeichenfolgen (die nur aus „a“ und „b“ bestehen), die mit „b“ enden: Führen Sie diesen Automaten über „b“ in Ihrem Kopf aus: (1) Er beginnt bei „1“ und führt die Selbstschleife von „ aus. 1“, liest dann das gesamte „b“ und stoppt bei „1“, also lehne „b“ ab; (2) Es beginnt bei „1“ und geht zu „2“ über, liest dann das gesamte „b“ und stoppt bei „2“, also akzeptieren Sie „b“. Ein nichtdeterministischer Finite-State-Automat (NFA) akzeptiert eine Zeichenfolge, wenn mindestens eine Spur in einem blau markierten Zustand endet. Führen Sie diesen Automaten über „ab“ in Ihrem Kopf aus: (1) Er beginnt bei „1“, führt die Selbstschleife von „1“ zweimal durch, liest dann alles von „ab“ und stoppt bei „1“, also ablehnen „ab“; (2) Es beginnt bei „1“, führt die Selbstschleife von „1“ einmal durch und geht zu „2“, liest dann alles von „b“ und stoppt bei „2“, also akzeptiere „ab“. Nichtdeterministisch ist wichtig, weil es der FSA ermöglicht, zu raten, wodurch wir einen Automaten auf natürliche Weise (da wir Menschen gerne raten) und schnell entwerfen können. Einige Anwendungen von Finite-State-Automaten Das Erlernen von Finite-State-Automaten kann Ihnen beim Einstieg in die Welt der Informatik helfen. Außerdem können Sie damit viele Anwendungen erstellen, wie zum Beispiel: NPC-Implementierung (Nicht-Spieler-Charakter). Um das Benutzererlebnis zu verbessern, gibt es in vielen Spielen NPCs, die ihre feste Logik wiederholen. Zum Beispiel geht ein Verkäufer von West nach Ost, dann von Ost nach West und bittet einen echten Spieler, ein paar Sachen zu kaufen, wenn er in der Nähe ist. Die Logik ist so einfach, dass die FSA sie umsetzen kann. Der Vorteil der Verwendung von FSA gegenüber einer generischen Programmiersprache (wie C und JAVA) besteht darin, dass FSA besser lesbar ist und weniger Personal für das Testen, Ändern und Warten benötigt.

Additional information

Provider

Tramolly Game

Last Updated on

03/19/2024