正版現貨 自動機理論、語言和計算導論(原書第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111240358

商品編碼：28339510346

包裝：平裝

齣版時間：2008-07-01

基本信息

書名：自動機理論、語言和計算導論(原書第3版)

定價：49.00元

作者：(美)霍普剋羅夫特(Hopcroft,J.E)；孫傢

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2008-07-01

ISBN：9787111240358

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.663kg

編輯推薦

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本書是關於形式語言、自動機理論和計算復雜性方麵的經典教材，是三位理論計算大師的**之作，現已更新到第3版。書中涵蓋瞭有窮自動機、正則錶達式與語言、正則語言的性質、上下文無關文法及上下文無關語言、下推自動機、上下文無關語言的性質、圖靈機、不可判定性以及難解問題等內容。
　　本書已被世界許多大學采用為計算機理論課程的教材或教學參考書，適閤作為高校計算機專業高年級本科生或研究生的教材，還可供從事理論計算工作的研究人員參考。
　　本書特點： 以簡潔和易理解的方式講述理論概念；強調理論的現代應用；使用大量的圖來幫助錶達概念；提供定義和證明的更多細節； 每章提供大量難易程度不同的練習。

內容提要

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本書是關於形式語言、自動機理論和計算復雜性方麵的經典之作，是國際上得到廣泛認可的計算機理論和計算機工程專業的教材。書中涵蓋瞭有窮自動機、正則錶達式與語言、正則語言的性質、上下文無關文法及上下文無關語言、下推自動機、上下文無關語言的性質、圖靈機、不可判定性以及難解問題等內容。本書注重定義、定理的準確性和嚴格性，注重學生形式化和嚴格的數學推理能力的培養，同時在定義和證明中運用直觀的方法說明抽象概念，藉助許多圖錶幫助傳達思想，並包含大量難度各異的示例和習題，便於讀者加深對內容的理解。
本書適閤作為計算機專業高年級本科生及研究生計算理論課程的教材和教學參考書。

目錄

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齣版者的話
譯者序
前言
章 自動機：方法與體驗
　1.1 為什麼研究自動機理論
　　1.1.1 有窮自動機簡介
　　1.1.2 結構錶示法
　　1.1.3 自動機與復雜性
　1.2 形式化證明簡介
　　1.2.1 演繹證明
　　1.2.2 求助於定義
　　1.2.3 其他定理形式
　　1.2.4 錶麵上不是“如果-則”命題的定理
　1.3 其他的證明形式
　　1.3.1 證明集閤等價性
　　1.3.2 逆否命題
　　1.3.3 反證法
　　1.3.4 反例
　1.4 歸納證明
　　1.4.1 整數上的歸納法
　　1.4.2 更一般形式的整數歸納法
　　1.4.3 結構歸納法
　　1.4.4 互歸納法
　1.5 自動機理論的中心概念
　　1.5.1 字母錶
　　1.5.2 串
　　1.5.3 語言
　　1.5.4 問題
　1.6 小結
　1.7 參考文獻
第2章 有窮自動機
　2.1 有窮自動機的非形式化描述
　　2.1.1 基本規則
　　2.1.2 協議
　　2.1.3 允許自動機忽略動作
　　2.1.4 整個係統成為一個自動機
　　2.1.5 用乘積自動機驗證協議
　2.2 確定型有窮自動機
　　2.2.1 確定型有窮自動機的定義
　　2.2.2 DFA如何處理串
　　2.2.3 DFA的簡化記號
　　2.2.4 把轉移函數擴展到串
　　2.2.5 DFA的語言
　　2.2.6 習題
　2.3 非確定型有窮自動機
　　2.3.1 非確定型有窮自動機的非形式化觀點
　　2.3.2 非確定型有窮自動機的定義
　　2.3.3 擴展轉移函數
　　2.3.4 NFA的語言
　　2.3.5 確定型有窮自動機與非確定型有窮自動機的等價性
　　2.3.6 子集構造的壞情形
　　2.3.7 習題
　2.4 應用：文本搜索
　　2.4.1 在文本中查找串
　　2.4.2 文本搜索的非確定型有窮自動機
　　2.4.3 識彆關鍵字集閤的DFA
　　2.4.4 習題
　2.5 帶e 轉移的有窮自動機
　　2.5.1 e 轉移的用途
　　2.5.2 e-NFA的形式化定義
　　2.5.3 e 閉包
　　2.5.4 e-NFA的擴展轉移和語言
　　2.5.5 消除 e 轉移
　　2.5.6 習題
　2.6 小結
　2.7 參考文獻
第3章 正則錶達式與正則語言
　　……
第4章 正則語言的性質
第5章 上下文無關文法及上下文無關語言
第6章 下推自動機
第7章 上下文無關語言的性質
第8章 圖靈機導引
第9章 不可判定性
0章 難解問題
1章 其他問題類
索引

作者介紹

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Hopcroft，J.E，地斯坦福大學獲得博士學位，現為康奈爾大任康奈爾大學工程學院院長。他是1986年圖靈奬獲得者。他的研究興趣集中在計算理論方麵，尤其是算法分析、自動機理論等。

文摘

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序言

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算法的終極奧秘：解鎖計算的邊界與可能性 在信息爆炸的時代，理解計算機工作的底層原理，掌握其語言的本質，並探索計算的無限可能，已成為我們探索數字世界、驅動技術革新的關鍵。這本書，並非直接講述一本名為“正版現貨 自動機理論、語言和計算導論(原書第3版)”的特定著作，而是引領你踏上一段深刻而引人入勝的旅程，深入探究構成現代計算基石的理論框架——自動機理論、形式語言與可計算性理論。這將是一次思維的冒險，讓你撥開技術的迷霧，直抵計算的本質。 想象一下，我們如何教會機器理解並執行我們賦予的指令？這背後離不開一套嚴謹的邏輯和一套精巧的數學模型。我們的探索將從最基礎的計算模型——有限自動機（Finite Automata，FA）——開始。它如同一個簡化的、擁有有限狀態的“大腦”，能夠識彆特定模式的輸入。我們將細緻地剖析其工作原理：狀態的轉移、輸入符號的讀取、以及在特定狀態下的接受與拒絕。你會瞭解到，看似簡單的有限自動機，卻能有效地處理諸如正則錶達式匹配、詞法分析等眾多實際應用場景。我們將深入探討確定性有限自動機（DFA）和非確定性有限自動機（NFA）之間的關係，理解它們在錶達能力上的等價性，以及如何高效地在兩者之間進行轉換。這不僅僅是理論上的推演，更是對計算效率和實現可行性的深刻考量。 隨著我們對計算復雜度的認識加深，我們會自然而然地轉嚮更強大的計算模型。下推自動機（Pushdown Automata，PDA）便應運而生。它在有限自動機的基礎上，增加瞭一個“棧”（Stack）數據結構，這使得它能夠處理更復雜的語言結構，特彆是那些需要記憶和嵌套信息的語言，比如程序設計語言中的括號匹配。我們將詳細研究下推自動機的結構、工作機製，以及其與上下文無關文法（Context-Free Grammar，CFG）的緊密聯係。你會發現，正是上下文無關文法，為描述編程語言的語法結構提供瞭強大的工具，而下推自動機則是解析這些文法的天然執行者。我們將一同剖析文法的生成規則，理解如何通過這些規則構建齣具有層級結構的語言，並探索如何利用下推自動機來驗證一個字符串是否符閤某個上下文無關文法。 當我們繼續嚮上攀登計算能力的階梯，圖靈機（Turing Machine），這個由數學傢阿蘭·圖靈提齣的抽象計算模型，將成為我們探索的焦點。圖靈機被普遍認為是能夠模擬任何可計算過程的最通用模型。它由一個無限長的紙帶、一個讀寫頭、一個狀態寄存器和一個狀態轉換函數組成。盡管其結構看似簡單，但它的理論威力卻足以定義“可計算性”的邊界。我們將詳細解析圖靈機的構成要素，理解其如何通過紙帶上的讀寫操作和狀態的轉換來執行計算。更重要的是，我們將深入探討“丘奇-圖靈論題”，理解它所揭示的，即任何直觀上可計算的函數，都可以被圖靈機計算。這意味著，如果一個問題無法被圖靈機解決，那麼它就是“不可計算的”，無論我們擁有多麼強大的計算機。 有瞭這些強大的計算模型作為基礎，我們便可以自然地進入形式語言（Formal Languages）的研究。語言不僅僅是人類交流的工具，更是計算機理解和處理信息的載體。形式語言則提供瞭一套精確的數學語言，用於描述和分析計算機可以識彆和生成的語言。我們將從正則語言（Regular Languages）入手，它們是可以被有限自動機識彆的語言，通常由正則錶達式來描述。接著，我們將深入上下文無關語言（Context-Free Languages），它們能夠被下推自動機識彆，並通常由上下文無關文法來描述，這是現代編程語言語法的主要形式。我們會探索更復雜的語言類彆，如上下文有關語言，並理解它們在計算理論中的位置和作用。理解形式語言，就像掌握瞭一套通用的“語種”翻譯器，能夠將不同形式的計算需求轉化為機器能夠理解的邏輯。 在掌握瞭自動機模型和形式語言的理論框架後，我們將轉嚮可計算性理論（Computability Theory）的核心問題：哪些問題是計算機能夠解決的，哪些是不能的？我們將研究可判定性（Decidability）和不可判定性（Undecidability）的概念。我們會看到，盡管圖靈機在理論上擁有強大的計算能力，但仍然存在一些基本的問題，無論使用何種算法，都無法在有限的時間內得到確定的答案。例如，停機問題（Halting Problem）——即判斷一個任意給定的程序是否會在有限時間內停止運行——就是一個著名的不可判定問題。這將讓我們深刻理解計算能力的局限性，並認識到理論研究的嚴謹性。 此外，我們還將觸及復雜性理論（Complexity Theory）的初步概念，雖然本書並非完全聚焦於此，但對理解計算問題的“難易程度”至關重要。我們將初步瞭解問題的類彆，如P類問題（可以在多項式時間內解決的問題）和NP類問題（可以在多項式時間內驗證解的問題），以及著名的P=NP猜想，它關係到我們對許多重要問題的解決能力。理解這些概念，將幫助我們評估算法的效率，並認識到在實際應用中，即使是理論上可計算的問題，其計算成本也可能高得令人望而卻步。 整個探索過程，將不僅僅停留在理論的抽象層麵。我們將時刻關注這些理論概念在現實世界中的應用。從編譯器如何解析源代碼，到搜索引擎如何匹配查詢，再到網絡協議如何通信，自動機理論、形式語言和可計算性理論無處不在，它們是構建現代信息技術體係的基石。你將深刻體會到，正是這些看似抽象的數學和邏輯工具，賦予瞭計算機強大的生命力，並驅動著我們進入一個前所未有的智能時代。 這是一場思維的盛宴，一次對計算本質的深刻追問。無論你是計算機科學領域的初學者，還是希望深入理解技術底層的專業人士，這段旅程都將為你打開一扇通往更廣闊、更深邃計算世界的大門。它將挑戰你的思維定勢，激發你的創造力，並最終讓你對“計算”這個詞擁有全新的、更加深刻的理解。準備好，讓我們一同啓程，揭開算法的終極奧秘。

評分☆☆☆☆☆

這本《正版現貨 自動機理論、語言和計算導論(原書第3版)》在我眼中，絕不僅僅是一本技術書籍，它更像是通往計算機科學“心髒”的一張藏寶圖。我之所以選擇它，是因為我深信，要真正理解我們每天使用的計算機是如何工作的，就必須迴溯到最根本的原理。自動機理論，聽起來就帶著一絲神秘和哲學意味，它探討的是什麼是計算，什麼是可以被計算的，以及計算能力的界限在哪裏。語言的部分，則讓我聯想到編程語言的設計，以及我們如何用形式化的語言來描述計算過程。而“計算導論”，則意味著它將引領我入門，逐步揭示這些深奧概念的奧秘。我希望這本書能夠以一種引人入勝的方式來呈現這些內容，即使是對於初學者，也能感到豁然開朗。我非常期待書中能夠包含一些曆史發展的脈絡，讓我瞭解這些理論是如何一步步發展起來的，以及它們在計算機科學發展史上扮演的角色。我喜歡那些能夠激發我思考“為什麼”的書，而不是僅僅告訴我“怎麼做”。如果這本書能讓我對計算的本質産生更深刻的認識，讓我能夠從更宏觀的視角去理解計算機科學的各個分支，那就太值瞭。我對它在邏輯嚴謹性、概念闡釋的深度和廣度上寄予厚望。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我首先被它所承載的“經典”氣息所吸引。在技術日新月異的今天，一本能夠經受住時間考驗、被譽為“原書第3版”的教材，必定有著其深刻的價值。我的目標是深入理解計算機科學的底層邏輯，而“自動機理論”、“語言”和“計算”這三個詞匯，恰恰觸及瞭計算機科學的核心。我希望這本書能夠提供一套嚴謹而係統的理論框架，讓我能夠清晰地理解什麼是計算，什麼是可計算的，以及計算能力的邊界在哪裏。我期待它能帶領我從最基礎的有限自動機開始，逐步過渡到更復雜的模型，理解不同計算模型之間的等價性和區彆。同時，我也關注書中關於“語言”的部分，希望它能幫助我理解形式語言的定義、分類以及它們在理論計算機科學中的作用。更重要的是，我希望這本書能在我心中種下一顆“計算思維”的種子，讓我能夠以一種更加抽象和形式化的方式來分析和解決問題。一本好的教材，應該能夠點燃讀者的求知欲，而不是僅僅傳遞知識。我期待它能在我腦海中構建起一座堅實的知識大廈。

評分☆☆☆☆☆

我一直對計算機科學中的那些“元知識”非常著迷，也就是那些關於計算本身的本質、能力的邊界以及理論基礎的探討。這本書的名字，恰好完美地擊中瞭我的興趣點：《自動機理論、語言和計算導論》。我希望這本書能夠像一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿越抽象的理論迷宮，直達計算的本質。對我來說，自動機理論不僅僅是關於狀態轉換的數學模型，更是關於“機器能做什麼”的根本性思考。而“語言”部分，我期待它能讓我理解形式語言的構造規則、錶達能力，以及它們如何與計算模型相互映射。最吸引我的是“計算導論”這個概念，它預示著這本書將為我提供一個理解計算機科學全局的視角。我希望它能以一種清晰、邏輯嚴謹、並且包含豐富例證的方式來闡述這些概念。例如，能否通過一些經典的理論問題（如停機問題）來展示計算能力的局限性？能否解釋不同類型的自動機（如有限自動機、下推自動機、圖靈機）在能力上的差異？我對這本書寄予厚望，希望它能幫助我建立起堅實的理論基礎，為我未來更深入的學習和研究打下堅實的地基。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來對計算機科學中的“形而上學”部分有著強烈的探求欲，這本《自動機理論、語言和計算導論(原書第3版)》無疑就是我尋覓已久的寶藏。說實話，很多時候，我們沉浸在具體的編程實踐中，卻忽略瞭支撐這一切的堅實基石。自動機理論，對我而言，就像是探索語言的語法結構和生成規則一樣，是理解計算過程的“語法”。而語言，不僅僅是指自然語言，更是指形式語言，是機器理解和執行指令的媒介。我希望這本書能夠以一種非常清晰、邏輯嚴密的方式，將這些抽象的概念具象化。想象一下，能夠理解一個計算機程序是如何被解析、如何被執行的底層邏輯，這將極大地提升我對編程的理解深度。我尤其看重的是，這本書能否提供一些實際的例子，將這些理論與現實世界的應用聯係起來。例如，它能否解釋為什麼某些問題可以被高效計算，而另一些則幾乎不可能？它能否幫助我理解不同類型的計算機模型（例如圖靈機）之間的關係和差異？我希望這本書不是一本枯燥的數學證明集，而是能夠引導我進行深入思考，激發我探索計算機科學無限可能性的重要指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我一種沉靜而厚重的學術感，書脊上的燙金字體在書架上格外醒目。拿到手上，就能感受到它紮實的紙張和精良的印刷質量，這對於一本需要反復翻閱、思考的經典教材來說，無疑是至關重要的。我一直對計算機科學的基礎理論深感興趣，尤其是在算法和計算的本質方麵。這本書的名字就直接點齣瞭其核心內容，光是“自動機理論”、“語言”和“計算”這幾個關鍵詞，就足以讓我對它充滿期待。我非常希望這本書能以一種清晰、循序漸進的方式，帶領我深入理解這些概念的來龍去脈。畢竟，很多更高級的計算機科學分支，比如編譯原理、形式化方法、甚至人工智能的某些方麵，都離不開自動機和計算理論的奠基。我尤其看重教材的嚴謹性，希望它能給齣清晰的定義、充分的證明，並且提供足夠的例子來幫助理解抽象的數學概念。當然，一本好的教材不僅僅是理論的堆砌，更應該能夠激發讀者的思考，讓我能夠將學到的知識與實際的編程或係統設計聯係起來。我希望這本書的練習題能夠具有一定的挑戰性，能夠幫助我鞏固所學，並且培養解決問題的能力。總而言之，我對這本書的期待是它能夠成為我理解計算機科學核心思想的一扇重要窗口。