本书以四类形式语言(短语结构语言、上下文有关语言、上下文无关语言、正则语言)和四种自动机(有穷自动机、下推自动机，图灵机、线性有界自动机)为主线，讨论了形式语言与自动机方面的主要理论成果和应用实例。

本书不追求过多形式化讨论，强调基本概念的直观背景和主要定理证明的思路分析。书中配有较多的例题和习题，可作为工科计算机专业本科生的教材和研究人员的参考书。

本书以四类形式语言(短语结构语言、上下文有关语言、上下文无关语言、正则语言)和四种自动机(有穷自动机、下推自动机、图灵机、线性有界自动机)为主线，讨论了形式语言与自动机方面的主要理论成果和应用实例。书中每一章的最后都配有大量不同难度的习题，有助于读者掌握本书内容。

本书采用通俗的语言和形象化的方法来表达概念和定理，逻辑严谨、思维缜密，可作为高等院校计算机及相关专业“形式语言与自动机”课程的教材。

出版者的话

序言

前言

教学建议

第1章 预备知识

 1.1 定理及其证明方法

1.1.1 演绎法

1.1.2 反证法

1.1.3 归纳法

 1.2 集合及其基本运算

1.2.1 集合基础知识

1.2.2 集合的基本运算

1.2.3 关系与映射

 1.3 图和树简介

1.3.1 图的基本概念

1.3.2 图的矩阵表示

1.3.3 树的基本知识

 1.4 字母表、字符串和语言

 习题

第2章 文法的一般理论

 2.1 问题的提出

 2.2 形式文法与形式语言

 2.3 文法的乔姆斯基分类

 习题

第3章 有穷自动机

 3.1 非形式化描述

 3.2 有穷自动机的基本定义

 3.3 非确定的有穷自动机

 3.4 具有e转移的有穷自动机

 3.5 有穷自动机的应用

3.5.1 在文本中查找字符串

3.5.2 用于文本搜索的非确定的有穷自动机

3.5.3 识别关键字集合的DFA

 *3.6 具有输出的有穷自动机

 习题

第4章 正则表达式

 4.1 正则表达式的定义

 4.2 正则表达式和有穷自动机的关系

 4.3 则表达式的等价变换

4.3.1 交换律与结合律

4.3.2 单位元与零元

4.3.3 分配律

4.3.4 与“*”构造有关的定律

4.3.5 发现正则表达式定律的一般方法

 4.4 则表达式的应用

4.4.1 UNIX中的正则表达式

4.4.2 词法分析

4.4.3 查找文本中的模式

 习题

第5章 正则语言的性质

 5.1 正则文法和有穷自动机的关系

 5.2 正则语言的泵引理

 5.3 正则语言的封闭性

 5.4 正则语言的判定算法

 5.5 有穷自动机的最小化

 习题

第6章 上下文无关文法

 6.1 上下文无关文法的语法分析

 6.2 上下文无关文法的化简

 6.3 上下文无关文法的范式

 6.4 上下文无关文法的应用

6.4.1 用上下文无关文法描述语言

6.4.2 语法分析器生成工具YACC

6.4.3 标记语言

6.4.4 XML和文档类型定义

 习题

第7章 下推自动机

 7.1 下推自动机的定义

 7.2 下推自动机接受的语言

 7.3 下推自动机和上下文无关文法的关系

 7.4 确定的下推自动机

 习题

第8章 上下文无关语言的性质

 8.1 上下文无关语言的泵引理

 8.2 上下文无关语言的封闭性

 8.3 上下文无关语言的判定算法

 习题

第9章 图灵机导引

 9.1 图灵机的基本模型

 9.2 图灵机的程序设计技术

9.2.1 在状态中存储符号

9.2.2 多道技术

9.2.3 子程序技术

 9.3 图灵机的变形

9.3.1 双向无限带

9.3.2 多带

9.3.3 非确定的图灵机

9.3.4 双栈机

9.3.5 作为枚举器的 图灵机

 9.4 图灵机与计算机

9.4.1 用计算机模拟图灵机

9.4.2 用图灵机模拟计算机

9.4.3 比较计算机与图灵机的运行时间

 9.5 图灵机与0型文法的关系

 习题

第10章 不可判定性

 10.1 递归集和递归可枚举集的性质

 10.2 通用图灵机和第一个不可判定问题

 10.3 归约方法和莱斯定理

 10.4 关于上下文无关语言的不可判定问题

 *10.5 波斯特对应问题的不可判定性及其应用

 习题

第11章 线性有界自动机和上下文有关文法

 11.1 线性有界自动机

 11.2 线性有界自动机和上下文有关文法的关系

 11.3 上下文有关语言的性质及其与递归集的关系

 11.4 各语言类之间的关系

 习题

第12章 确定的上下文无关语言和LR(k)文法

 12.1 确定的下推自动机的标准形式

 12.2 确定的上下文无关语言的性质

 12.3 LR(0)文法

 12.4 LR(0)文法与DPDA的关系

 12.5 LR(k)文法

 习题

参考文献