### 编译实验2自动机题目
#### 实验概述与目标
本次实验的主题是通过构建自动机来进行词法分析，具体来说，实验旨在利用确定的有限自动机（DFA）来实现这一目标。实验的核心目的是让学生熟悉并掌握如何编写一个能够进行词法分析的确定的有穷自动机程序。
实验的具体目标包括：
1. **编写确定的有穷自动机程序**：设计并实现一个简单的确定性有穷自动机程序，用于识别输入字符串中的标识符。
2. **掌握自动机的识别逻辑**：理解自动机如何工作以及如何通过状态转换来识别特定模式。
#### 实验环境
实验将在以下平台上进行：
- **操作系统**：Windows
- **开发工具**：Visual C++
- **编程环境**：Win32 Console
#### 实验内容详解
##### 任务1：基本词法分析器
本任务要求学生编写一个简单的自动机程序，该程序仅能识别标识符。具体的步骤如下：
1. **初始化**：设置工作单元`K`的初始状态为`S0`。
2. **读取输入**：从输入流中读取字符`c`。
3. **状态转移**：根据当前状态`K`和输入字符`c`，使用状态转移函数`f`更新`K`的状态。
4. **循环处理**：重复步骤2和3，直到读取到文件结束标记。
5. **结果输出**：检查最终状态`K`是否为接受状态，如果是，则输出“YES”，否则输出“NO”。
##### 任务2：扩展词法分析器功能
在完成任务1的基础上，进一步扩展程序的功能，使其能够识别更多的词汇类别。这涉及到以下步骤：
1. **定义更多状态**：除了初始的标识符识别之外，还需要定义其他状态来识别不同的词汇类别。
2. **修改状态转移函数**：根据新的状态集合，修改状态转移函数`f`，以便能够正确地在不同状态间进行转换。
3. **增强输出功能**：不仅输出“YES”或“NO”，还应该能够输出每个被识别的单词及其所属的类别。
#### 参考伪代码示例
下面提供了一个简单的DFA模拟程序的伪代码示例，用于帮助理解实验的基本流程：
```plaintext
K := S0; // 工作单元K先存放初态S0
c := getchar; // 取输入符号串上的一个字符,放入工作单元c
while c <> eof do // 当c不等于结束标志
{
K := f(K, c); // 更新状态
c := getchar; // 读取下一个字符
};
if K is in F then return('YES') // 判断K中存放的当前状态是否为终态
else return('NO')
```
在这个伪代码示例中，`S0`代表初始状态，`F`代表所有接受状态的集合，而`f`则是一个状态转移函数，它接收当前状态和输入字符作为参数，并返回一个新的状态。整个过程通过循环不断读取输入字符，并根据这些字符更新当前状态，直到达到文件末尾或识别完成为止。
#### 结论
通过本次实验，学生不仅可以学会如何编写简单的词法分析器，更重要的是，能够深入理解自动机的基本原理和工作方式。这对于后续更复杂的编译器设计和开发具有重要的意义。
