Operacja gwiazdy Kleene na pustym języku


15

W moim podręczniku wspomniano, że: gdzie to pusty język.={ϵ}

Wiemy jednak, że , gdzie to dowolny język.L=L

Nie jestem w stanie intuicyjnie zrozumieć tej koncepcji, ponieważ operacja gwiazdy Kleene wskazuje na fakt, że .=012

Dlaczego więc nie jest równe ?


3
Zobacz tę odpowiedź . Zasadniczo dla każdego niepustego zestawu , zestaw pusty dla spójności wzoru . Jest to rozszerzone na przypadek, gdy jako bardziej naturalne rozszerzenie. Jest to zwykły wybór w pół-pierścieniach. Reszta wynika z definicji gwiazdy Kleene. WW0=WxWy=Wx+yW=
babou

Jednak w przypadku liczb pozostaje niezdefiniowane, głównie z powodu problemów z ciągłością, o ile pamiętam, choć często wygodne może być zdefiniowanie go jako . Patrz00100
babou

Po prostu dlatego, że dla wszystkich , z definicji. εL0={ε} L
Raphael

@Raphael Tak. Możesz to tak ująć. Ale jest to arbitralne, afaik, gdyL= . Prawdopodobnie powinienem napisać swoją odpowiedź inaczej. Próbuję zbyt mocno wyjaśnić.
babou

@babou Ostatecznie każda definicja jest dowolna. Niektóre definicje są pomocne, inne nie. Imho próbuje znaleźć intuicję w definicjach tak podstawowych, jak to rzadko jest pomocne, a czasem szkodliwe.
Raphael

Odpowiedzi:


13

Jeśli weźmiesz teraz pod uwagę moc języka , masz W x W y = W x + y Jeśli chcesz, aby było to spójne z N 0 , tj. Liczbami całkowitymi nieujemnymi, musisz zdefiniować W 0 = { ϵ } . Gdyby przyjąć, że jest to , miałbyś W x = W x + 0 = W x W 0 = W x= ∅, w tym między innymi dla x =WWxWy=Wx+yN.0W.0={ϵ}W.x=W.x+0=W.xW.0=W.x= . W ten sposób, że mamy W 1 = W = dla każdego W . Zatem byłoby to wyraźnie niespójne. Podobna niespójność pojawia się przy każdym wyborze innym niż { ϵ } , który jest tożsamością dla konkatenacji języka.x=1W.1=W.=W.{ϵ}

Stąd jedyną spójną spójną definicją dla niepustego zestawu W jest W 0 = { ϵ } .W.0W.W.0={ϵ}

Następnie wygodnie jest rozszerzyć definicję na przypadek, gdy jako 0 = { ϵ } .W.=0={ϵ}

Jest to tylko spójna i wygodna definicja, często stosowana w pół-pierścieniach, ale nie można jej udowodnić, w przeciwieństwie do przypadku, gdy gdzie nie ma innej spójnej definicji.W.

Jednak inne definicje muszą być podane w spójny sposób, co implikuje

=012)={ϵ}={ϵ}

Temat ten jest omawiany na wielu stronach internetowych. W przypadku pół-pierścienia liczb (brak precyzji jest zamierzony) jest to omówione szczegółowo na tej stronie: od zera do potęgi zerowej - czy ? 00=1.

Pół-język języków jest opisany w tej odpowiedzi .


Ta odpowiedź rozwiała wszystkie moje wątpliwości. A linki były doskonałe.
Sagnik

3

Łączenie zerowych słów z jest pustym słowem ϵ , więc ϵ . Mówiąc bardziej ogólnie, dla języka L gwiazda Kleene L składa się z całej konkatenacji dowolnej liczby słów z L , dowolnej liczby, w tym słów zerowych .ϵϵLLL


Szukałem bardziej matematycznego wyjaśnienia, ponieważ nie byłem w stanie zrozumieć intuicyjnie pojęcia „konkatenacji zerowych słów”. Jednak po przeczytaniu odpowiedzi @ babou i tej odpowiedzi wszystkie moje wątpliwości zostały wyjaśnione. Dziękuję Ci.
Sagnik

„... dla języka L gwiazda Kleene L * składa się z całej konkatenacji dowolnej liczby słów z L, dowolnej liczby, w tym słów zerowych”. W jaki sposób zerowa liczba słów oznacza eplison? epsilon to słowo, więc jak możemy powiedzieć, że zero słów zawiera epsilon? Proszę mnie poprawić.
Palak Jain

Łączenie zerowych słów jest neutralnym elementem konkatenacji, który jest pustym słowem. W ten sam sposób suma elementów zerowych wynosi zero, iloczyn elementów zerowych wynosi jeden, suma zbiorów zerowych jest zbiorem pustym i tak dalej.
Yuval Filmus
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.