形式语言与自动机理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:蒋宗杞

出品人:

页数:347

译者:

出版时间:2012-7

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787302149705

丛书系列:

图书标签:

• 形式语言与自动机
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《计算的基石：探秘形式语言与自动机》 这是一本深入探索计算机科学核心理论的著作，它将带领读者一同揭开计算的神秘面纱，理解计算机为何能够如此强大，并为各种复杂的计算任务提供理论支撑。本书并非简单罗列概念，而是通过严谨的数学方法和清晰的逻辑推理，构建起一个完整的形式化计算模型体系。 第一部分：语言的构成——形式语言的语法与结构 在现实世界中，我们通过语言来交流思想。计算机同样需要一种精确、无歧义的“语言”来理解和执行指令。本部分将从最基本的单元——符号，开始构建形式语言。我们将学习如何使用有限的符号集组合成各种字符串，并在此基础上定义语言的规则。 字母表与字符串： 探索构成语言的最基本元素，理解如何从字母表中生成无限的可能性。 形式语言的定义： 学习如何精确地定义一个语言，即一组合法的字符串。我们将接触到描述语言的各种方式，例如生成式定义和判定式定义。 文法： 揭示语言的内在结构和生成机制。我们将深入研究不同类型的文法，包括最基础的0型文法（无限制文法），能够生成最广泛的语言；1型文法（上下文有关文法），其产生式受到上下文的限制；2型文法（上下文无关文法），这是程序设计语言语法描述的核心，理解它对于理解编译器的原理至关重要；以及3型文法（正则文法），它们与有限自动机紧密相关，是识别简单模式的基础。我们将学习如何使用文法来描述编程语言的语法规则，理解词法分析器和语法分析器的工作原理。 语言的分类： 介绍乔姆斯基谱系，将形式语言划分为四个层级，从最简单到最复杂，展示了不同类型的语言在表达能力上的差异。 第二部分：计算的引擎——自动机的识别与判定 有了形式语言，我们还需要一个能够“理解”并“识别”这些语言的机器。本部分将介绍一系列抽象的计算模型，即自动机。这些自动机是理解计算机工作原理的基石，它们将语言的结构转化为可执行的计算过程。 有限自动机（FA）： 介绍最简单的计算模型，能够识别正则语言。我们将学习确定性有限自动机（DFA）和非确定性有限自动机（NFA），理解它们之间的等价性，并掌握如何从正则表达式构造有限自动机，以及如何从有限自动机化简状态。有限自动机在模式匹配、文本搜索、状态机设计等领域有着广泛的应用。 下推自动机（PDA）： 引入一个存储单元——栈，从而极大地增强了计算能力。下推自动机能够识别上下文无关语言，这是许多编程语言语法的主要构成。我们将探讨确定性下推自动机和非确定性下推自动机的区别，以及它们在解析嵌套结构（如括号匹配、函数调用）中的作用。 图灵机（TM）： 介绍最强大、最通用的计算模型，能够识别递归可枚举语言。图灵机虽然抽象，但它被证明能够模拟任何可计算的算法，是“丘奇-图灵论题”的核心。我们将深入理解图灵机的构造、工作原理，以及如何使用图灵机来模拟其他计算模型。图灵机是理论计算机科学的标杆，也是理解计算能力极限的关键。 第三部分：计算的能力与局限——可计算性与复杂性 掌握了形式语言和自动机的基本概念后，我们进一步探讨计算的本质：什么问题是计算机能够解决的？以及解决这些问题需要多大的代价？ 可计算性理论： 探索什么是“可计算”的。我们将讨论停机问题等不可解问题，理解计算能力的边界。通过图灵机的模型，我们可以严谨地证明某些问题的计算是“不可能”的，这为我们理解算法的局限性提供了理论基础。 计算复杂性理论： 关注解决问题的“难度”。我们将介绍时间复杂性和空间复杂性的概念，学习如何衡量算法的效率。理解P类问题（可以在多项式时间内解决的问题）和NP类问题（可以在多项式时间内被验证的问题），以及著名的P vs NP问题，是理解算法设计与优化，以及解决NP-hard问题的关键。 本书的价值与阅读体验： 本书旨在为计算机科学的初学者和进阶者提供一个坚实的理论基础。我们相信，理解形式语言和自动机，不仅仅是学习一门学科，更是培养一种严谨的逻辑思维方式和解决复杂问题的能力。 循序渐进的讲解： 内容从易到难，层层递进，确保读者能够逐步掌握抽象概念。 严谨的数学证明： 所有理论都建立在坚实的数学基础上，帮助读者理解概念背后的逻辑必然性。 丰富的例证： 大量的例子和习题，帮助读者将理论知识应用于实际，加深理解。 对计算机科学的影响： 本书将清晰地阐述形式语言与自动机理论如何渗透到计算机科学的各个领域，包括编译器设计、程序验证、人工智能、形式化方法等。 阅读本书，您将不仅能够理解计算机是如何工作的，更能洞察计算的本质，为进一步深入研究人工智能、算法设计、软件工程等领域打下坚实的基础。它是一本通往计算世界深邃奥秘的必读之作。

评分☆☆☆☆☆

感慨一点: 国外书一般是引用参考论文写的， 国内书一般引用参考国外书而写。 这本书相比于它的主要参考书比如离散数学及其应用，最大的好处在与个头厚度小，方便拿在路上看，呵呵。 有国内教科书的一般特征，偏证明。但各个概念的连接做的不错。 总体来说推荐。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是在黑暗中摸索，突然有一束光照进来，让我看到了原本模糊不清的路径。我一直对计算机科学的底层原理感到好奇，总觉得那些我们每天都在使用的软件和系统背后，一定隐藏着某种深刻的逻辑。这本书恰恰满足了我这份好奇心，它用一种非常系统、严谨的方式，从最基础的概念讲起，比如“符号”、“串”、“语言”，这些听起来很抽象，但作者却能用生动形象的比喻，将它们一点点地展现在我面前。读完第一章，我才明白，原来我们日常沟通中的语言，在计算机科学里也有着完全不同的解读方式，而且这种解读方式背后蕴含着强大的理论支撑。我特别喜欢书中对“有限自动机”的讲解，它将一个抽象的计算模型，通过图示和数学定义，变得如此具体可感。我甚至能想象出那个微小的机器，一步步地读取输入，然后根据内部状态做出决定，就像一个逻辑严密的机器人。这不仅仅是理论的阐述，更是一种思维方式的启蒙，让我开始从更根本的角度去审视那些看似复杂的计算过程。我感觉自己像是解锁了一项新的技能，能够去理解那些“看不见”的计算规律，这让我对未来的学习充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，学习一门学科，最重要的是要掌握它的“底层逻辑”，而这本书正是做到了这一点。它并没有停留在对具体算法和编程技巧的介绍，而是带领我回到了计算机科学的源头，去探究计算的本质。从集合论的基础，到逻辑学的推理，再到形式语言的表达，这本书为我提供了一个全新的视角来理解计算。我尤其欣赏书中对“复杂度理论”的初步探讨，虽然篇幅不多，但足以让我窥见计算效率的重要性。当我理解了不同类型自动机的识别能力差异时，我才明白，为什么在实际应用中，我们会选择使用不同的数据结构和算法。这本书让我不仅仅是学会了“怎么做”，更重要的是学会了“为什么这么做”。它拓宽了我的视野，让我对计算机科学有了更全面的认识。我感觉自己像是获得了一张“地图”，能够在这个庞大的学科领域中，找到自己的方向，并且看到更远处的风景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，与其说是“读”，不如说是“解谜”。我常常被书中提出的一个个问题所吸引，然后跟着作者的思路，一步步地寻找答案。这种过程并非易事，需要投入大量的精力和思考。尤其是在接触到“上下文无关文法”和“下推自动机”的部分时，我感觉自己仿佛置身于一个迷宫，每一个岔区都可能通向不同的结果，而文法规则和自动机的状态转换，就是指引我前进的线索。作者并没有直接给出答案，而是引导我去分析、去推导，去尝试不同的可能性。有时候，我会反复阅读某一个定理的证明，试图理解其中每一个逻辑跳跃的合理性。这种感觉很像是在解一道复杂的数学题，需要耐心，需要细致，更需要一种“钻研”的精神。当我终于理解了一个难点，解开了心中的疑惑时，那种成就感是无与伦比的。这本书锻炼了我解决问题的能力，让我学会了如何将一个复杂的问题分解成更小的部分，然后逐个击破。它不仅仅是知识的传授，更是一种思维能力的训练，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式，给我带来了一种“顿悟”的感觉。在阅读之前，我总是对“形式化”和“抽象化”这些词语感到畏惧，觉得它们离实际应用很遥远。然而，这本书却用一种非常巧妙的方式，将这些看似冰冷的概念，与计算机科学的许多核心问题联系起来。我印象最深刻的是关于“可计算性”的讨论，图灵机和停机问题，让我第一次真正理解了计算的边界在哪里。原来，并非所有的问题都可以通过算法来解决，总有一些“不可解”的存在，这让我对计算的本质有了更深刻的认识。作者在讲解这些概念时，并没有使用过于晦涩的语言，而是通过丰富的例子和类比，将抽象的理论具象化。当我看到那些能够描述程序行为的数学模型时，我才意识到，原来那些我们习以为常的程序，背后竟然有着如此严谨的理论基础。这本书让我看到了理论与实践之间的桥梁，让我明白，那些看似“无用”的数学理论，才是支撑起整个计算机科学大厦的基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和内容组织，非常适合那些希望深入理解计算机科学底层逻辑的读者。开篇就引入了“语言”的概念，将我们日常使用的自然语言与计算机中的形式语言进行对比，这一下子就抓住了我的注意力。接下来的章节，循序渐进地介绍了各种类型的自动机和文法，从最简单的有限自动机，到更复杂的下推自动机和图灵机，每一个层次的递进都非常自然。我特别喜欢书中对各种自动机的形式化定义，以及它们与相应文法之间的对应关系。这种清晰的数学描述，让我能够准确地把握每一个概念的内涵。而且，书中提供了大量的例题和练习，这对于巩固所学知识非常有帮助。我尝试着做了一些练习题，虽然有些题目需要花费不少时间去思考，但一旦解答出来，就会对相关概念有了更深入的理解。这本书就像一个精心设计的课程，一步步地引导我探索形式语言和自动机的奥秘，让我能够构建起完整的知识体系。

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编译原理前续，后面几章还得学。

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算是编译原理的预备课程的教材吧

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我又考完了

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2008.06 | COL | 据说NFA/DFA和DNA模式匹配有很大关系，我还没体会出来...

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整个大学最抽象的一门课了。