¿Los lenguajes libres de contexto en


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Los lenguajes libres de contexto no están cerrados bajo complemento, lo sabemos.

Por lo que yo entiendo, los lenguajes sin contexto que son un subconjunto de un∗si∗ para algunas letras un,si están cerrados bajo el complemento (!?)

Aquí está mi argumento. Cada lenguaje CF L tiene una imagen Parikh semi-lineal π(L)={(metro,norte)∣unmetrosinorte∈L} . Los conjuntos semilineales están cerrados bajo complemento. El conjunto de vectores que representan el conjunto semi-lineal se puede transformar fácilmente en una gramática lineal.

Pregunta. ¿Existe una referencia fácilmente accesible a este hecho?

Técnicamente, estos lenguajes se denominan acotados , es decir, un subconjunto de w1∗...wk∗ para algunas palabras w1,...,wk .

Mi motivación para esta pregunta es de una pregunta reciente sobre la libertad de contexto de {unnortesimetro∣norte2≠metro} . Su complemento dentro de un∗si∗ parece más fácil de manejar.


¿Has visto "La teoría matemática de los lenguajes sin contexto" de Ginsburg? Aparentemente, el Teorema 5.4.2 da la caracterización de lenguajes libres de contexto limitados a los que te refieres, y apuesto a que Ginsburg mencionaría la implicación de complementar los lenguajes libres de contexto limitados (en el caso bidimensional).
— Yuval Filmus

Respuestas:


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Esta caracterización de los lenguajes libres de contexto limitados se debe a Ginsburg ("La teoría matemática de los lenguajes libres de contexto"), y aparece como Corolario 5.3.1 en su libro. Para general hay algunas restricciones en los conjuntos semilineales, pero para k ≤ 2 estas restricciones siempre se cumplen, por lo que es sencillo deducir que el complemento de dicho lenguaje (dentro de w ∗ 1 w ∗ 2 ) no tiene contexto .kk≤2w1∗w2∗

Ginsburg menciona estas implicaciones en su libro.

Corolario 5.6.1 Si y M 2 son lenguajes libres de contexto [], w 1 y w 2 palabras, entonces M 1 ∩ M 2 es un lenguaje [libre de contexto].METRO1⊆w1∗w2∗METRO2w1w2METRO1∩METRO2

Corolario 5.6.2 Si y M 2 son lenguajes libres de contexto [], w 1 y w 2 palabras, entonces M 1 - M 2 y M 2 - M 1 son [libre de contexto-] idiomasMETRO1⊆w1∗w2∗METRO2w1w2METRO1-METRO2METRO2-METRO1


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Otra prueba utiliza la siguiente caracterización probada en esta respuesta :

El lenguaje tiene contexto si f es A definible en la aritmética de Presburger.{unyosij:(yo,j)∈UN}UN

Claramente, es definible en la aritmética de Presburger si f ¯ A es definible en la aritmética de Presburger.UNUN¯

Esto muestra que si los idiomas están libres de contexto, entonces todas las expresiones booleanas en los idiomas (que involucran unión, intersección y complementación) también están libres de contexto.Lyo⊆un∗si∗

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