具体描述
编辑推荐
本书集作者30余年相应课程的教学经验和20余年对专业教育的研究体会编著而成。自第1版在2003年出版以来，受到读者的厚爱，成为是国内主创的、发行量大、优秀的形式语言与自动机理论教材。第1版获北京市教学成果一等奖、北京市精品教材，第2版获国家2008年度普通高等教育精品教材、北京市精品教材，第3版被评为“十二五”普通高等教育本科国家规划教材。
l 通过模型建立、等价变换、性质分析，使读者逐渐熟悉模型计算。层次分明，循序渐进，符合认知规律，突出设计形态，很好地体现了本专业理工兼有的特征和学科“抽象第1”的基本教育原理。
l 引导能力导向的教育。以知识为载体，注重模型建立、构造、变换、证明的方法与思想探讨，挖掘知识背后的内容，强化专业基本能力和创新能力的培养。
l 取材合适，结构严谨，深入浅出，把握知识点间的联系，安排铺垫，分散难点，突出重点，努力化解深奥，保持基本内容抽象和形式化，通过思路表达的可视化提高了易懂性，富有启发性，使抽象、枯燥的内容变得吸引人。
l 配有大量难度适当、前后呼应、富有启发性、努力结合专业、宏观和微观兼有的习题。附教学设计、缩写符号、词汇索引等，便于学习。
教学资源：
l 《形式语言与自动机理论教学参考书(第3版)》（ISBN 9787302317814）：本书根据作者作为《形式语言与自动机理论》一书的配套读物，按照原书的结构编写而成。重点讨论有关内容的讲解和学习的要点、问题分析、求解思路和方法、注意事项、典型习题的解析等。按照小节给出知识点和主要内容解读。为读者学习和掌握原书中的知识点和问题求解方法、体会问题求解的核心思想提供帮助，对教师和学生来说，阅读这些内容都是有意义的。
l 主教材的PPT电子课件：可在清华大学出版社网站下载。
本书是学习“形式语言与自动机理论”课程的优秀的经典教材，配套教学资源丰富。本书的PPT电子课件、配套的源代码，可在清华大学出版社官网http://www.tup.com.cn下载。
内容简介
形式语言与自动机理论是计算机科学与技术专业的一门重要课程。《普通高等教育精品教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材：形式语言与自动机理论（第3版）》是作者结合其20余年来在大学讲授该门课程的经验和体会，选择和组织有关内容撰写而成。不仅含有有关正则语言、上下文无关语言的文法、识别模型及其性质、图灵机的基本知识，更涉及到本学科方法论中所包含的3个学科形态。其内容特点是抽象和形式化，既有严格的理论证明，又具有很强的构造性，从而培养学生的形式化描述和抽象思维能力，使学生了解和初步掌握“问题、形式化、自动化（计算机化）”的解题思路。为了便于学生对内容的掌握，附录A还给出了建议的教学设计。
《普通高等教育精品教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材：形式语言与自动机理论（第3版）》配套出版有《形式语言与自动机理论教学参考书（第3版）》，归纳各章知识点，解读主要内容，解析典型习题。
《普通高等教育精品教材·21世纪大学本科计算机专业系列教材：形式语言与自动机理论（第3版）》适合作为计算机科学与技术专业的高年级本科生、研究生的教材，也可供相关专业的学生、教师和科研人员参考。
作者简介
蒋宗礼，1978年3月至1984年7月在哈尔滨工业大学计算机学科学习，曾经到美国、加拿大进修，自1984年起先后在哈尔滨工业大学和北京工业大学主讲编译原理、形式语言与自动机理论、人工神经网络等课程。国家教学名师，国家教学团队负责人，国家精品课程、国家精品资源共享课（立项）负责人，主编有国家精品教材，获国家教学成果二等奖2项，另有十余项省部级教学、科研成果一、二、三等奖。曾获中国高校优秀青年学者、宝钢优秀教师、航天部优秀青年教师等荣誉称号。主要学术兼职有中国工程教育认证协会（筹）学术委员会委员、2012-2013年度结论审议委员会委员、计算机类专业认证分委员会成员，教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会副主任、全国高校计算机教育研究会理事长、中国计算机学会教育专业委受会副主任。
内页插图
目录
第1章 绪论
1.1 集合的基础知识
1.1.1 集合及其表示
1.1.2 集合之间的关系
1.1.3 集合的运算
1.2 关系
1.2.1 二元关系
1.2.2 等价关系与等价类
1.2.3 关系的合成
1.2.4 递归定义与归纳证明
1.2.5 关系的闭包
1.3 图19
1.3.1 无向图
1.3.2 有向图
1.3.3 树
1.4 语言
1.4.1 什么是语言
1.4.2 形式语言与自动机理论的产生与作用
1.4.3 基本概念
1.5 小结
习题
第2章 文法
2.1 启示
2.2 形式定义
2.3 文法的构造
2.4 文法的乔姆斯基体系
2.5 空语句
2.6 小结
习题
第3章 有穷状态自动机
3.1 语言的识别
3.2 有穷状态自动机
3.3 不确定的有穷状态自动机
3.3.1 作为对DFA的修改
3.3.2 NFA的形式定义
3.3.3 NFA与DFA等价
3.4 带空移动的有穷状态自动机
3.5 FA是正则语言的识别器
3.5.1 FA与右线性文法
3.5.2 FA与左线性文法
3.6 FA的一些变形
3.6.1 双向有穷状态自动机
3.6.2 带输出的FA
3.7 小结
习题
第4章 正则表达式
4.1 启示
4.2 正则表达式的形式定义
4.3 正则表达式与FA等价
4.3.1 正则表达式到FA的等价变换
4.3.2 正则语言可以用正则表达式表示
4.4 正则语言等价模型的总结
4.5 小结
习题
第5章 正则语言的性质
5.1 正则语言的泵引理
……
第6章 上下文无关语言
第7章 下推自动机
第8章 上下文无关语言的性质
第9章 图灵机
第10章 上下文有关语言
附录A 教学设计
附录B 缩写符号
词汇索引
参考文献
前言/序言
当我们用计算机进行问题的求解时，首先需要建立模型并用适当的数据进行问题表示，然后再用适当的算法通过对这些数据进行变换来获得问题的求解结果。因此，对问题进行抽象和形式化表示，然后进行处理是进行计算机问题求解的基本途径。形式语言与自动机理论给出了一类基本问题的基本描述与计算模型——抽象表示，并通过研究这些模型的性质及其变化方法来对这些问题进行研究。这些模型都是问题模型化的典范，给计算机问题求解提供了一种优美而坚实的基础，而且，也向人们展示了一种典型的方法和思想。另外，它还是研究算法及其理论的基础。
形式语言与自动机理论对计算机科学与技术工作者是非常重要的，它已经成为国际上计算机科学与技术专业本科生的一门重要课程。CC2001-CS和CCC2002给出了明确的要求，里面不仅含有本学科最基本的知识内容，更涉及本学科方法论中所包含的三个学科形态。它们可以被用来引导学生站在更高的高度去看待问题，去粗存真，直击本质，从关键点上以“计算机”的方式解决问题。难怪作者在1989年到美国进修时被首先问到的两个问题之一就是“是否学过形式语言与自动机理论？”（另一个问题是“是否学习过算法设计与分析？”）。据统计.在每年GRE的考题中，大约有8～15道题是关于本课程内容的。本书包括了CC2001-CS和0002002规定的全部相关知识单元的内容，并且完全满足CC2001建议的高级课程自动机理论的教学大纲的要求。它不仅是后续课“编译原理”的理论基础，而且还广泛地用于一些新兴的研究领域。与国外现有的教材比较，本书主要突出如下特点：①充分考虑国内教学计划的容量，进行内容的取舍和组织；②在培养读者的计算思维能力上做进一步的尝试；③尽量照顾国内读者的特点，并且按照国内的教学风格讨论问题。计算机科学与技术学科要求学生具有形式化描述和抽象思维能力，掌握逻辑思维方法。我们称这种能力为“计算思维”能力，或者叫“计算机思维”能力。当然，一种能力的培养决不是一两门孤立的课程可以实现的，尤其是思维能力的培养，更是如此。它需要一系列的课程，并且通过长期的修养来完成。本课程是这个系列课程中的一门，关于这个系列课程的具体讨论我们将放到1.4节进行。本书内容的主要特点是抽象和形式化，既有严格的理论证明，又具有很强的构造性，包含一些基本模型、模型的建立与性质等。通过对本课程的学习，除了使学生掌握有关正则语言、上下文无关语言的文法、识别模型及其基本性质、图灵机的基本知识外，更重要的是还能培养学生的形式化描述和抽象思维能力，同时使学生了解和初步掌握“问题、形式化描述、自动化（计算机化）”的解题思路。这样，我们就扣上“什么能被有效地自动化”这一计算学科的主题。哈尔滨工业大学从1977级本科生开始，一直坚持在本科教学计划中设置此课程。为了给没有学过此课程的研究生提供机会，还从1982级工学硕士研究生开始，在其计算机科学与技术学科的硕士研究生的培养方案中安排了此门课程。与其他课程相配合，在对学生进行计算思维能力的培养上，取得了良好的效果。本书是作者根据其在该校进行10余年的形式语言与自动机理论课程教学的教案，并参考有关教材撰写而成的。促使作者将教案变成教材的另一个原因是，在国内的教材市场上，这类教材少之又少，根本无法与它在计算机学科的人才培养中的地位相匹配。另外，我们也希望将自己积累的经验和体会提供给大家参考。在本书中，我们希望通过对一些思想和方法的介绍，使读者在这门课程中享受其高度抽象和形式化所带来的美和乐趣。希望通过这些努力，能使这些看似抽象枯燥的内容活起来。许多都是我们自己的体会，其中也难免存在不完善的地方。为了帮助读者更好地学习，附录A提供了包括内容取舍、讲授要点等在内的教学设计。在每章的后面，我们都附有一定量的习题。这些习题用来深化对课程知识的理解，并为读者提供应用所学知识解决问题的机会，使读者亲身体验用相关方法和思想进行探索的乐趣。特别难的习题我们没有列出来，请感兴趣的读者查阅本书后面给出的参考文献。
虽然目前国内计算机科学与技术学科本科生的课程计划中，除了一些重点院校外，设置形式语言与自动机理论课程的学校还不是很普遍，甚至在一些学校的研究生的培养方案中也难以见到此课程。但是，我们相信，随着我国计算机学科教学的不断发展，条件的逐渐成熟，将会有越来越多的学校开设本课程。本书共分10章。第1章绪论，带领读者回顾在离散数学中学过的本书将要用到的一些基础知识，包括集合及其表示，集合之间的关系，集合的运算，无穷集合，二元关系及其性质，等价关系与等价类，关系的合成，关系的闭包，无向图，有向图，树；另外，介绍形式语言及其相关的基本概念，为后续的章节做准备。第2章介绍文法，包括文法的直观意义与形式定义，推导，归约，文法产生的语言、句子、句型，文法的构造，乔姆斯基体系，左线性文法，右线性文法，空语句。第3章讨论有穷状态自动机，包括DFA作为对实际问题的抽象，直观物理模型，形式定义，DFA接受的句子、语言，状态转移图，构造方法，NFA与DFA的等价性，带空移动的NFA与NFA的等价性，正则文法与FA的等价性及其相互转换方法，基本问题的判定。第4章研究正则表达式，包括正则表达式的定义及其与FA的等价性证明。第5章讨论正则语言的性质，包括正则语言的泵引理的证明及其应用，正则语言的封闭性，Myhill-Nerode定理与FA的极小化，判定算法。第6章讲述上下文无关语言，包括文法二义性，派生与派生树，上下文无关文法的化简，乔姆斯基范式，格雷巴赫范式。第7章叙述下推自动机，包括下推自动机的基本定义，下推自动机用终态接受的语言和用空栈接受的语言，构造方法，下推自动机与上下文无关文法的等价性。第8章研究上下文无关语言的性质，包括上下文无关语言的泵引理、Ogden引理及其应用，上下文无关语言的封闭性，判定算法。第9章介绍图灵机，包括图灵机作为一个计算模型的基本定义，图灵机接受的语言，构造技术，通用图灵机，丘奇一图灵论题，图灵机的变形，可计算语言，不可判定性，P-NP问题。第10章介绍上下文有关语言，包括图灵机与短语结构文法的等价性，线性有界自动机的定义及其与上下文有关语言的关系。
由于作者水平有限，书中的错误和不当之处在所难免，敬请读者批评指正。
用户评价
我一直认为，计算机科学的魅力在于它的逻辑性和严谨性，而《形式语言与自动机理论》正是这种魅力的集中体现。在我第一次接触这本书时，我被书中对“计算”的抽象和定义所吸引。我曾经花费了大量的时间去理解“图灵完备性”的概念，思考什么是“可计算”的，什么又是“不可计算”的。书中关于“停机问题”的讨论，更是让我对计算的边界有了更深刻的认识。虽然这些理论听起来非常“哲学”，但它们却为我理解计算机的能力和局限性提供了重要的理论基础。我开始思考，为什么有些问题，即使是拥有强大计算能力的计算机，也无法在有限的时间内解决。这本书，让我从更宏观的角度去审视计算机科学，理解它作为一门科学的独特之处。这种对计算本质的深刻理解，让我能够更有方向性地去探索和学习更深入的计算机科学知识。
评分在一次偶然的机会，我遇到了一位资深的软件工程师，他向我推荐了《形式语言与自动机理论》这本书，并强调了它在理解复杂系统中的重要性。当时我对形式语言和自动机并不熟悉，但我对工程师的建议深信不疑。我开始阅读这本书，并被其中关于“正则表达式”、“有限自动机”以及“图灵机”的理论所吸引。我发现，这些抽象的概念，竟然能够如此清晰地描述和解释计算机系统中的各种现象。我曾经尝试着去利用书中介绍的正则表达式，来匹配和处理大量的日志数据，这大大提高了我的工作效率。而且，书中关于“可计算性”的讨论，也让我对计算机的能力有了更深刻的认识，我开始思考，为什么有些任务是计算机可以轻松完成的，而有些任务则需要更复杂的算法和模型。这本书，让我看到了计算机科学的逻辑之美，以及它在解决实际问题中的强大力量。
评分我拿到这本书时，正好是我准备考研的冲头。那段时间，我几乎把所有时间都投入到学习中了，而这本书，无疑是我考研复习过程中的重头戏。我特别记得，其中关于“有限自动机”和“正则表达式”的那几章，简直是逻辑和符号的盛宴。刚开始接触的时候，觉得它们非常抽象，不知道怎么把这些枯燥的定义应用到实际问题中。但是，当我尝试着去用正则表达式匹配各种文本模式，用有限自动机设计简单的词法分析器时，我才豁然开朗。那种将模糊的文本信息转化为清晰的、可计算的规则的过程，让我觉得非常有成就感。我花了大量的时间去理解“非确定性有限自动机（NFA）”和“确定性有限自动机（DFA）”之间的转换，以及它们各自的优缺点。每一次成功的转换，每一次对复杂正则表达式的拆解，都让我对计算机的底层处理能力有了更深的认识。而且，这本书里的例题都非常有代表性，涵盖了各种常见的应用场景，从简单的字符串匹配到复杂的文本处理，都给出了清晰的解答思路。我当时每天都要做大量的练习题，反复推敲每一个步骤，直到完全理解为止。这种扎实的学习过程，为我后来的算法设计和程序开发打下了坚实的基础。
评分我曾经参加过一个关于“形式化方法”的研讨会，会上有一位教授提到了《形式语言与自动机理论》这本书，并强调了它在软件验证和可靠性工程中的重要性。当时我对这个领域并不了解，但听完教授的讲解，我产生了浓厚的兴趣。我特意找来这本书，着重阅读了关于“模型检测”和“定理证明”的章节。书中介绍的如何利用“自动机”来验证软件系统的属性，如何通过“形式化语言”来描述软件的行为，让我眼前一亮。我曾经尝试着去使用一些形式化验证工具，虽然上手难度很大，但每次成功地发现一个潜在的bug，都让我感到非常有成就感。这本书让我认识到，计算机科学不仅仅是编写代码，更是如何确保代码的正确性和可靠性。它为我提供了一种全新的思考问题的方式，让我能够从更严谨、更数学的角度去审视软件的设计和实现。这种严谨的思维方式，对于我日后从事软件开发和系统设计，都起到了至关重要的作用。
评分作为一名对人工智能领域充满好奇的学生，我总觉得，理论知识和实际应用之间总有一层难以逾越的隔阂。在学习《形式语言与自动机理论》之前，我对“模型”和“推理”这些概念总是停留在感性的层面。这本书，尤其是关于“有限状态机”、“马尔可夫链”以及“概率有限自动机”的章节，彻底改变了我的看法。我第一次了解到，原来那些看起来很复杂的自然语言处理模型，背后都蕴含着严谨的数学原理。书中关于“语言模型”的介绍，让我明白了如何用数学的方式来描述和预测语言的生成过程。我曾经尝试着去实现一个简单的词性标注器，利用书中介绍的“隐马尔可夫模型”（HMM），虽然最终的效果并不完美，但这个过程让我深刻地体会到了，如何将抽象的语言规则转化为可计算的模型。这本书，让我看到，即使是看似“智能”的人工智能，其底层也离不开形式化的逻辑和数学的支撑。它为我日后深入学习机器学习和深度学习，提供了重要的理论指导。
评分在一次偶然的机会，我接触到了一款非常小众的编程语言。这款语言的语法非常独特，而且存在一些复杂的嵌套和递归结构，让我感到难以理解。我尝试了各种方法，都无法有效地掌握它的语法规则。最后，我无意中在网上搜索相关资料时，发现了《形式语言与自动机理论》这本书。我抱着试试看的心态，翻阅了书中关于“上下文无关文法”的章节。我惊奇地发现，这本书中的概念和方法，竟然能够完美地描述和解释那门小众语言的语法。我花了几天的时间，将那门语言的语法规则抽象成了一个“上下文无关文法”，并且成功地利用书中介绍的方法，推导出了如何解析和理解它的代码。这种将抽象的语法规则转化为数学模型的能力，让我感到非常震撼。这本书，不仅仅是一本教材，它更像是一本“语言的解析器”，帮助我理解了各种各样语言的底层逻辑。
评分在我接触编程的早期，我对“算法”和“数据结构”的概念非常模糊。我只知道一些基本的排序和搜索方法，但对于更深层次的算法分析和设计，我感到力不从心。偶然的机会，我翻阅了这本《形式语言与自动机理论》，它为我打开了一个全新的视角。书中关于“可计算性理论”和“复杂性理论”的内容，让我开始思考，哪些问题是计算机能够解决的，哪些问题是无法解决的，以及解决一个问题的效率可以达到什么程度。我尤其对“图灵机”的概念印象深刻，它将抽象的计算过程具象化，让我对“计算”的本质有了更深刻的理解。虽然这些理论听起来非常抽象，但它们却为我理解算法的边界和潜力提供了理论基础。我开始思考，为什么有些算法的时间复杂度是O(n)，而有些却是O(n^2)，甚至指数级。这本书帮助我建立了一种“计算思维”，让我能够更理性地分析问题的可解性，以及选择最优的算法方案。这对于我后来学习更高级的算法和数据结构，打下了坚实的理论基础。
评分在我的职业生涯早期，我曾经面临一个棘手的文本解析问题。我们需要解析一种非常复杂的配置文件，它的语法规则非常灵活，而且存在很多嵌套和递归的情况。当时我们团队尝试了很多现有的解析库，但都无法完美地处理所有的情况，总是会遇到一些边缘案例，导致解析失败，程序崩溃。就在我几乎绝望的时候，我突然想起了大学里学过的《形式语言与自动机理论》。我找出了这本书，重新温习了关于“上下文无关文法（CFG）”和“下推自动机（PDA）”的章节。通过将配置文件的语法规则转化为一个CFG，然后利用学习到的知识，我们团队设计了一个定制化的解析器。这个过程充满了挑战，我们需要精确地定义文法的每一个产生式，并且确保文法是无歧义的。最终，我们成功地开发了一个能够稳定、高效地解析所有配置文件的工具。这本书，在这种关键时刻，成为了我解决实际问题的“救命稻草”。它让我明白，很多看似复杂的问题，都可以通过建立合适的数学模型来解决。这不仅仅是一本理论书籍，它更是解决工程问题的智慧宝库。
评分这本书的封面，那经典的蓝色调，熟悉的排版，让我瞬间回到了大学课堂。当时，我还是一个对计算机科学懵懵懂懂的学生，听着老师在讲台上侃侃而谈，形式语言和自动机这些概念对我来说就像天书一样。我们系的王牌课程，很多同学都为它头疼，考试前的抱佛脚，熬夜赶论文，那都是常态。我依稀记得，为了理解那个“上下文无关文法”的推导过程，我画了整整一黑板的树状图，最后还是云里雾里。老师讲的那个“图灵机”的抽象概念，更是让我怀疑人生，感觉像是被丢进了一个充满逻辑悖论的迷宫。不过，也正是这本书，让我第一次真正感受到计算机科学的严谨和深度，那种将现实问题抽象化、模型化的能力，深深地吸引了我。虽然当时学的过程充满艰辛，但回过头来看，这却是构建我后续计算机知识体系的基石。每一次遇到新的算法或者设计模式，我都能隐约看到形式语言和自动机理论的影子，它们就像隐藏在代码深处的哲学，指导着我们如何更有效地构建和理解复杂的计算系统。这本书，不仅仅是一本教材，它更像是一扇门，推开它，你便能窥见计算机科学的内在逻辑和无限可能。
评分我一直对编程语言的设计和实现非常感兴趣，而《形式语言与自动机理论》正是这个领域的基石。当我第一次翻开这本书的时候，我被其中关于“语法分析”和“编译原理”的内容深深吸引。书中详细阐述了如何利用“形式文法”来描述编程语言的语法结构，以及如何通过“自动机”来解析和理解这些语法。我记得我花了很长的时间去理解“LL文法”和“LR文法”的区别，以及它们在编译器设计中的应用。书中提供的很多例子，比如解析算术表达式，设计简单的编程语言词法分析器，都让我对“编译器”这个神秘的黑盒子有了更直观的认识。我曾经尝试过自己动手去实现一个简单的编译器，虽然最终的成品很简单，但整个过程让我受益匪浅。这本书帮助我理解了，为什么编程语言会有那么多复杂的语法规则，为什么我们需要词法分析、语法分析等阶段。它让我看到了，即使是看似随意的代码，背后都隐藏着严谨的数学逻辑。这种对计算机科学核心原理的深入理解，让我能够写出更健壮、更易于维护的代码。
评分可以，不错。
评分国外书一般是引用参考论文写的，
评分很快，很好！
评分这些书都很不错的，自学大学计算机课程的好教材，希望学有所用。
评分好好好好好好好好好好好好好好好
评分很好的书籍很好的学习必备佳品，，，，希望宣传能给力的，能越做也好，下次还会在来的额，京东给了我不一样的生活，这本书籍给了我不一样的享受，体会到了购物的乐趣，让我深受体会啊。
评分书不错，应该是正版。越来越相信京东了，这是真话~
评分专业指导书，还可以吧
评分给力
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